┌────────────────────────────┐
│ ░▒▓▓█ DOS REVIEW #01 █▓▓▒░ │
└────────────────────────────┘
Но на этом разговор о
нетрадиционных операционных сис-
темах далеко не кончается. Дело
в том, что в последнее время я
очень полюбил изучать форматы
разных дисков при помощи диско-
вых докторов, эмуляторов и глав-
ное - литературы. Я изучал и,
надеюсь, буду дальше изучать,
форматы разных дисков. В
частности это: CP/M на ПК PROFI,
"КОРВЕТ", ROBOTRON-1715 и др.,
ОС ПК "АГАТ", "РАДИО-86РК",
"ОРИОН-128", БК-0011М, УКНЦ.
Надо сказать, нашел немало об-
щего и интересного. Но не всегда
информация была окончательной и
подробной, а чаще наоборот -
крайне невразумительной и
противоречивой, как и с IS-DOS.
Тем не менее, поскольку эти
компьютеры, похоже, еще поддер-
живаются некоторыми любителями.
И так же, как и в случае со
SPECCY, им можно и нужно вос-
пользоваться возможностями ПЦ
как источника оцифровок разных
видов, а также сподручного ре-
дактора текста и графики, ну и
банка памяти для архивов прог-
рамм.
Для начала я поведаю о малоиз-
вестных, по моему, тачках. Но
вот описания у них оказались са-
мыми подробными.
ПК "АГАТ"
Все данные о нем я почерпнул в
книге:
Мымрин М.П. Конструкция,
применение, программирование и
ремонт ПЭВМ "АГАТ".
М:Машиностроение, 1990 г.
Книга эта весьма подробна и
содержит полную информацию об
этом ПК, включая схему и разные
доработки, а также тексты кой-
каких прог.
Его отличительными особеннос-
тями являются:
1) Построен, несмотря на
отечественное происхождение, на
импортном проце 6502. Тем не ме-
нее, его совместимость с ПК
APPLE-][, по моему, практически
нулевая.
2) Контроллер дисковода его
программно - аппаратный. Схема
только читает отдельные байты, а
дешифруется все программно - лю-
бая защита - не проблема; Железо
только считывает текущий байт, а
всякие там метки, сектора, FM
или MFM разбираются уже програм-
мным драйвером.
3) Оригинальная графика:
256*256 моно, 128*128 - 16 цве-
тов (8 КБ), 64*64 (!!!) - 16
цветов (!!!) (2 КБ !!!).
Примечательно, что в комплект
прилагается цветной монитор, но
он отображает только 8 (восемь)
цветов.
4) Память его расширяется до
768 КБ
Казалось бы, его контроллер
дисковода позволяет копировать
любые защищенные диски. Что ж,
может быть и так, только сперва
надо бы подключить современные
дисководы, да еще не известно,
справятся ли с ними аппаратура и
успеет ли процессор считать
плотный поток данных. Ведь
реально поддерживается такой
формат диска: 35 дорожек ( а мо-
жет быть физически-то и все
40 ), на каждой по 10 секторов
по 256 байт. И, скорей всего,
одна сторона.
Ну вот, а из этих дорожек ну-
левую, первую и вторую занимает
ДОС, а каталог находится в самой
середине диска - на 17-ой дорож-
ке. Причем, все указывает на то,
что секторы его идут в обратном
порядке: начинается он на 15-ом
секторе и, если он помещается на
одной дорожке, оканчивается на
0-ом.
В начале сектора расположены
три важных байта: 1-ый - признак
продолжения каталога, если он
равен нулю, то процесс считыва-
ния секторов каталога можно пре-
кращать. Иначе во втором и
третьем байтах содержатся дорож-
ка и сектор продолжения катало-
га. И вот, если каталог находит-
ся только на одной дорожке, то
на всех секторах второй байт
ссылается на 17-ую дорожку, а
третий байт более старшего сек-
тора - на более младший: 2-ой
байт 15-го сектора равен 14,
указывая что следующий сектор
каталога находится на 14-ом сек-
торе. Аналогичным образом 14-ый
сектор ссылается на 13-ый, 13-ый
на 12-ый и т. д., а вот 0-ой
сектор ссылается на 15-ый, будто
бы каталог закольцован. ( Но я
надеюсь, что первый его байт ра-
вен нулю. ) Иначе второй и тре-
тий байты нулевого сектора со-
держат дорожку и сектор продол-
жения каталога.
После этих трех байт идут 8
зарезервированных байт, а затем
идет поле описателей файлов.
На каждый файл отводится по 36
байт, а именно:
1 байт - номер дорожки и 1
байт - номер сектора размещения
файла.
Кроме того, 1-ый байт описате-
ля удаленного файла увеличивает-
ся на 160 и данные о нем
сохраняются. Отсюда видно, что
теоретически можно использовать
и дисководы на 80 дорожек, или
двухсторонние на 40, но не
80TR/DS, или уж файлы при этом
удаляются по-другому.
1 байт - тип файла:
2 (1-ый бит) - Бейсик
4 (2-ой бит) - двоичный
0 - текстовый
7-ой бит - защита от записи
30 байт - имя файла
2 байта - длина файла в секто-
рах.
1 байт - резерв
Только вот неизвестно: то ли
один описатель файла может
находится на разных секторах, то
ли остаются свободные байты.
И насчет сегментации. Каталог
явно может быть сегментирован-
ным. Но вот файлы... В вышеупо-
мянутой книге содержится не сов-
сем понятное объяснение. Первые
два байта описателя могут содер-
жать ссылку на ссылку размещения
файла. Т. е. они указывают на
расположение ( дорожку и номер )
того сектора, в байтах 13-ом и
14-ом какового содержатся дорож-
ка и сектор, где начинаются или
продолжаются данные. Но тогда
как это различить, как опреде-
лить занятость секторов при за-
писи нового файла, и вообще по-
чему 13-ый и 14-ый байты секто-
ра, отведенные под данные файла
используются для других целей.
Может быть это особые сектора,
содержащие только ссылки, или на
это используются пропавшие байты
в секторах каталога? Впрочем,
вопрос о сегментации файлов, хо-
тя и является самым сложным, яв-
ляется также наименее освещаемым
в литературе.
Радио-86РК
Продолжим рассмотрение диско-
вых систем. Теперь речь пойдет
об весьма простой и довольно по-
дробно описанной системе DOS 2.6
от старого, почти ровесника ZX,
компьютера РАДИО-86РК. Основным
достоинством его является под-
робное описание в массовом
радиожурнале. И описание его ДОС
найдено там же:
РАДИО 93г., номер 1, стр. 13-16.
Ну так вот... 80 дорожек: чет-
ные ( 0,2,4... ) - сверху, не-
четные - снизу. Пять секторов по
512 байт - FM метод записи. По-
рядок секторов: 0, 3, 1, 4, 2.
Карта и каталог диска находит-
ся на 32-ой дорожке. Карта - на
0-ом ее секторе. Это 160 байт,
описывающих занятость секторов
на соответствующей дорожке. Каж-
дый из пяти младших битов отве-
чает за свой сектор.
Например, первые пять дорожек.
Им соответствуют первые пять
байт этого сектора. Пусть значе-
ние нулевого байта равно #1E
( 11110 bin ). Это означает, что
заняты сектора 1, 2, 3, 4, но не
0. Значение #1F ( 11111 bin )
означает, что все сектора заня-
ты. #0B ( 01011 bin ) - сектора
0, 1, 3 и т. д.
Затем идет каталог диска. На
каждый файл выделяется 28 байт:
┌────────┬─────────────────────────────────────────────────────┐
│СМЕЩЕНИЕ│ЗНАЧЕНИЕ │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│0 │дорожка │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│1 │сектор следующего сектора каталога Если 0-ой байт │
│ │равен нулю, то это значит, что продолжения не будет │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│2-5 │Резерв, заполнен #00 │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│7-16 │Имя файла, остаток заполнен #00 │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│17 │Т.н. нулевой файл - если файл удален, то первый байт │
│ │его имени равен #FF, а сюда записывается первая буква│
│ │его имени. │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│18-20 │Расширение файла │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│21,22 │Дорожка и сектор размещения т.н. T/S LIST (см. ниже) │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│23,24 │Адрес загрузки │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│25,26 │Длина в секторах │
├────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤
│27 │Атрибуты файла │
└────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘
T/S LIST или точнее
TRACKS/SEKTORS LIST - список до-
рожек и секторов на которых
содержится нужный файл. Первые
два байта этого сектора содержат
ссылку на продолжение этого
списка, иначе это нули. Далее
идет некоторое количество пар
байт ( а точнее это количество
содержится в описателе файла ).
Каждая пара содержит дорожку и
номер очередного сектора файла.
Ну, а признаком окончания списка
служат два нуля.
Не могу только сказать, как
располагаются описатели файлов
по секторам: то ли впритык, и
тогда один описатель может быть
на двух разных секторах, или же
в каждом секторе каталога ос-
таются неиспользованные байты.
Однако, в любом случае каталог
оставляет немало байт для всяко-
го секретного использования.
SP-DOS
И еще одна подробно описанная,
но весьма экзотичная система из
журнала РАДИО. Это SPDOS для
компьютера ОРИОН-128. Про нее
рассказывается в номере 2 за
1993 год.
Система эта предназначалась
для быстрой дискофикации ОРИОН'а
при совместимости со старым ПО.
В дальнейшем она была заменена
на более распространенную систе-
му CP/M. Но вопрос о ее
профессиональности, совместимос-
ти и прогрессивности слишком от-
дален от темы, и в дальнейшем
может быть изложен лишь каса-
тельно формата диска. А пока
речь пойдет про ее предшествени-
цу.
Две стороны, 80 дорожек. Пять
секторов по 1024 байта. Все
счисление ведется в блоках -
секторах по 1024 байта и положе-
ние на диске задается смещением
в этих блоках. Вся нулевая до-
рожка зарезервирована - блоки 0-
9 не используются. На первой на-
ходятся два каталога вместе с
картой диска ( по 2КБ ): резер-
вный на секторах 1 и 2 ( блоки
10 и 11 ) и основной на секторах
6 и 7 ( блоки 15 и 16 ). И на
дорожках с 2-ой по 79-ю ( блоки
20 - 799 ) размещается область
данных - 780 КБ.
В каталоге находится до 78
описателей файлов по 16 байт в
каждом, а именно:
Байты 0-7: Имя файла, если
первый его байт равен #E5, то
этот файл удален, а если - #00,
то значит каталог окончился.
Байты 8, 9: Адрес загрузки
файла.
Байты 10, 11: Размер файла в
байтах.
Байт 12: Атрибуты файла:
7-ой бит - защищен от записи
4-ый бит - файл создан фиктивно
- только в каталоге.
Байты 13, 14 и 15 зарезервиро-
ваны.
Замечу, что 78*16=1248. Это
означает, что в каталоге оста-
лось еще 800 байт места. И вот,
780 из них используются для
размещения таблицы размещения
файлов.
Если ее байты условно пронуме-
ровать от 20 до 799, то мы полу-
чим прямое соответствие между
каждым байтом и блоком на диске.
Если значение какого либо байта
равно #E5, то соответствующий
ему блок свободен, а если его
значение - #FF, то он дефектный.
Иначе, его значение будет от 1
до 78, в соответствии с тем, ка-
кому файлу этот блок принадле-
жит, или, точнее, номеру позиции
этого файла в каталоге.
Таким образом, совсем не нужно
записывать положение первого
сектора ( блока ) файла, или
создавать таблицу расположения
секторов каждого файла. Для чте-
ния файла нужно определить его
порядковый номер в каталоге, ес-
ли он неизвестен, а затем скани-
ровать таблицу расположения фай-
лов, и, найдя искомый номер, за-
грузить блок, соответствующий
смещению от начала таблицы, не
забыв прибавить 20. И продолжать
такое сканирование-считывание,
пока весь файл не будет загру-
жен.
А для записи нового файла нуж-
но в этой таблице искать свобод-
ные блоки, соответствующий им
байт будет равен #E5. Естествен-
но, надо пропускать занятые и
дефектные блоки. И при верифика-
ции записанного файла можно даже
параллельно помечать обнаружен-
ные дефектные сектора!
Примечательна возможность соз-
дания фиктивного файла - только
в каталоге. Но этот бит обяза-
тельно нужно учитывать, дабы не
искать блоки, принадлежащие не-
существующему файлу. Также надо
не забыть о большом количестве
свободного места на начальных
дорожках. Свободное место можно
с толком использовать для раз-
личных защит и даже вирусов, хо-
тя, к сожалению, максимально
возможный размер секторов не
позволяет форматировать секторы,
изменяющие какие либо данные в
памяти скрыто от чужих глаз.
В итоге можно только сказать:
Зачем использовать старую систе-
му CP/M, если эта система
совместима со старыми наработка-
ми и ее развитие могло бы при-
вести к лучшим результатам. Это
я к тому, что на СПЕККИ такая же
ситуация с операционками, и если
уж кто хочет сделать новую, то
пусть учтет подобную ситуацию.
БК-0011М
Теперь приступим к компьюте-
рам, которые я изучал при помощи
эмуляторов на IBM ПЦ. Особо при-
мечательным является то, что они
существуют и для отечественных
компьютеров.
Таковыми являются и компьютеры
серии БК. Кое кто называл их
первоисточником демок и элек-
тронных газет. Что касается ме-
ня, то я изучал эмулятор самого
мощного ПК из этой серии, име-
нуемого БК-0011М ( v0.7 (C) 1995
by Vicious ) . Не знаю, как там
на счет газет и винчестера, но
почти все демки в его комплекте
переданы со СПЕКТРУМА, если не
полностью, как LIRA ][, то, по
крайней мере, идея и музыка.
Вот примеры того, что было на
этом диске:
"NEWN2M" ,
"MAXAMIZZ" ,
"DYNA BLASTER" ,
"NO LIMIT"
"POPCORN"
все COPYRIGHT XPEHSOFT и FUXOFT,
после каждого было:
SONG COMPILER COPYRIGHT (C)
RDC SOFTWARE 1993y...
Интересно посмотреть ЛИРУ или
поиграть в CYBERNOID 2, в четы-
рех цветах, но из палитры в 16 и
каждая точка своим цветом.
Словом, если передрали, то
пусть и дальше передирают, но
уже с ПЦ и с удобствами. И для
этого надо бы знать как. К
счастью, в комплекте была
виртуальная дискета с документа-
цией. Я, правда, не скажу,
сколько времени я потратил на
то, что бы написать приличный
просмотрщик таких дисков с пере-
кодировкой текстов из местной
разновидности КОИ-8. Но в ре-
зультате я добился идеального
просмотра всех имевшихся у меня
в распоряжении текстов. И мне
осталось только узнать коды не-
которых графических символов,
когда мой винчестер немного заг-
нулся и я потерял все исходники
этой программы. Но кое-что я ус-
пел записать.
На БК, как оказывается, су-
ществует немало операционок, но
они совместимы между собой.
Приводится приложенное к эмуля-
тору описание дисковой системы
АО-ДОС версии 2.02.
Формат ее каталога совместим с
MicroDOS, NORTON, NORD, MK-DOS -
имеются в виду другие БК'шные
системы.
Диск может быть 40/80-ти
дорожечным, 1/2 сторонним. 10
или 9 секторов по 512 байт.
Проблема заключается в существо-
вании двух вариантов дисковых
форматов: расширенного и стан-
дартного. Последний формат как
раз и исследовался, и похоже,
что при этом используется только
определенная разбивка: 10 секто-
ров.
Еще одной проблемой было то,
что для БК основной системой
является восьмеричная и каждый
раз на это нужно обращать внима-
ние.
Положение на диске задается в
смещениях в блоках по 512 байт.
Пересчет ведется по формулам:
ДОРОЖКА=INT(СМЕЩЕНИЕ/10)
СЕКТОР=СМЕЩЕНИЕ-ДОРОЖКА*10
Впрочем, положение на диске
легко определяется "на глаз":
первые две цифры десятичного
числа - дорожка, а последняя -
сектор.
На нулевом блоке ( 0 дор. 0
сект. ) размещается системная
информация и начало каталога.
Первые четыре байта используются
только для загрузочного диска, у
него: 0-ой байт - код 160, байты
2 и 3 - коды команды перехода на
загрузчик.
4-ый байт определяет тип фор-
мата: если там 26, то формат
расширенный, а на изучаемом мною
диске там было число 32.
Поэтому расскажу об отличиях.
Как свидетельствует документа-
ция, при расширенном формате 5-
ый байт описывает разбивку дис-
ка. Там содержится размер дорож-
ки диска в секторах, плюс уста-
новлен 7-ой бит, если диск
односторонний. Байты 6 и 7 при
этом содержит размер сектора в
байтах. Байт 8 - количество до-
рожек и 10-ый зачем-то
зарезервирован.
В моем варианте формата я уви-
дел на месте этих байт стринг
"AO-DOS".
Далее соответствие восстанав-
ливается. Начиная с байта 12
размещается имя диска ( 12
байт ), которое показывается
оболочкой DOS SHELL для этой
системы. Байт со смещением 24
содержит количество записей в
каталоге, Байты 26 и 27 - номер
первого свободного блока на дис-
ке.
Примечательны байты со смеще-
нием 256 и 257 на том же блоке.
Там содержится байты #2E и #A7 -
число 123456 в восьмеричной сис-
теме. Это признак данной ОС.
Также обнаружена недокументиро-
ванная пара байт со смещением
310 - количество свободных бло-
ков на диске.
Ну и начиная с 320-го байта и
далее находится каталог.
Структура его весьма ориги-
нальна. Несмотря на то, что в
системе могут создаваться ката-
логи с уровнем вложенности как
минимум до 128, все записи о
всех файлах на диске находятся в
едином каталоге. Каждый подката-
лог, вне зависимости от уровня
вложенности, имеет свой
индивидуальный номер, записанный
в описателе данного каталога. И
каждый файл или подкаталог имеет
ссылку на свой родительский ка-
талог.
На запись в каталоге отводится
24 байта:
Байты 0 и 1: в инструкции они
называются словом признаков ( 16
бит ). Если запись описывает
подкаталог, то младшие семь бит
нулевого байта содержат порядко-
вый номер этого подкаталога,
иначе в нем задействованы только
нулевой, первый и седьмой биты.
Тогда их значение таково: 0-ый
бит - признак защищенного файла,
1-ый - спрятанного, а 7-ой бит -
признак сбойного блока.
Младшие семь бит первого байта
содержат номер родительского
подкаталога, в независимости от
того, о чем запись: о файле или
каталоге. 7-ой бит этого байта
свидетельствует о том, что дан-
ный файл удален. Удаленные ката-
логи вычищаются чисто физически
и стандартно они не должны со-
держать файлов. А вновь созда-
ваемые каталоги чисто физически
помещаются не в конец списка
всех файлов, а после последней
записи о каталоге.
На практике оказалось, что при
удалении файлов оба эти байта
принимают значение #FF.
Байты 2-15 содержат всего лишь
имя файла. Расширения как тако-
вого вообще нет. Байты эти могут
содержать коды любых знаков и
цифр, включая точку, которая мо-
жет отделять псевдорасширение,
которое может быть любой длины.
В общем, эти байты служат для
визуальной идентификации файла.
Байты 16 и 17 содержат номер
первого занимаемого файлом бло-
ка. Для подкаталога это всегда
число #14.
Байты 18 и 19 содержат коли-
чество блоков, расходуемых на
файл. Для подкаталогов оно всег-
да равно нулю.
Байты 20 и 21 содержат адрес
загрузки, который всегда
уменьшается до четного числа.
И, наконец, байты 22 и 23 со-
держат длину файла, которая
должна быть меньше 32768.
Как видим, нет никаких призна-
ков, что файлы и каталоги могут
быть сегментированными. Да и в
ее описании говорится: "Система
использует алгоритм записи фай-
ла, позволяющий оптимально ис-
пользовать дисковое пространство
не прибегая к помощи утилит сжа-
тия, и снимающий необходимость
контроля за состоянием каталога
диска". Тайна этого алгоритма
мною не раскрыта. На диске нет
ничего похожего на карту диска.
Возможно, система пытается запи-
сать новый файл на место удален-
ного, подходящего по размерам, и
какая то часть диска пропадает
зря.
И действительно, стирая и
записывая файлы я убедился, что
меньшие по размеру файлы
записываются на место уже уда-
ленных, больших их по размеру.
Если же файл не помещался, за-
пись происходила на новые секто-
ра, уменьшая свободное дисковое
пространство, и запись добавля-
лась в конец каталога. А если
записывались маленькие файлы, то
их описатель занимал место
удаленного, и, если после этой
операции оставалось место от
удаленного файла, то запись о
поместившемся новом файле добав-
лялась после старой. Таким обра-
зом, файлы шли в последователь-
ности положения их относительно
начала диска. Оставшаяся от уда-
ленного файла "дырка" между бло-
ками могла использоваться для
записи помещающихся в нее фай-
лов, хотя в каталоге о ней запи-
си не было.
Кроме того, в конце каталога
был найден эдакий конечный файл.
Первые два байта его были равны
#FF. Байты 16 и 17 у его описа-
теля содержали номер первого
свободного блока, а байты 18 и
19 - количество свободных бло-
ков. Эту информацию можно ис-
пользовать для работы с диском.
Осталось только сказать, что
система автоматически создает
полную копию нулевой дорожки,
которая располагается на дорожке
номер 1. Причем на обоих послед-
ний сектор похоже не использует-
ся, поскольку он заполнен байтом
#00, тогда как неиспользуемое
место в каталоге заполнено бай-
том #F6.
