home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ For Beginners & Professional Hackers / cd.iso / docum / hadware.doc / chapter.001 next >
Encoding:
Text File  |  1992-03-15  |  29.7 KB  |  575 lines

  1.                                     -1-
  2.  
  3.    **  Programmer's  Technical    Reference  for    MSDOS  and  the  IBM  PC **
  4. ─────────────────────────┤ Registered User Version ├───────────────────────────
  5.              not for public distribution
  6.          Copyright (c) 1987, 1988, 1989 Dave Williams
  7.  
  8.  
  9.                 C H A P T E R    O N E
  10.  
  11.                   DOS and the IBM PC
  12.  
  13.  
  14.                 C O N T E N T S
  15.  
  16. Some History .......................................................... 1**1
  17. What is DOS? .......................................................... 1**2
  18. Other Operating Systems ............................................... 1**3
  19. Specific Versions of MS/PC-DOS ........................................ 1**4
  20. The Operating System Heirarchy ........................................ 1**5
  21. DOS Structure ......................................................... 1**6
  22. DOS Initialization .................................................... 1**7
  23.  
  24.  
  25. SOME HISTORY├────────────────────────────────────────────────────────── 1**1
  26.  
  27.  Development of MSDOS/PCDOS began in October 1980, when IBM began searching
  28. the market for an operating system for the yet-to-be-introduced IBM PC.
  29. Microsoft had no real operating system to sell, but after some research licensed
  30. Seattle Computer Products' 86-DOS operating system, which had been written by a
  31. man named Tim Paterson earlier in 1980 for use on that company's line of 8086,
  32. S100 bus micros. 86-DOS (also called QDOS, for Quick and Dirty Operating System)
  33. had been written as more or less a 16-bit version of CP/M, since Digital
  34. Research was showing no hurry in introducing CP/M-86.
  35.  
  36.  This code was hurriedly polished up and presented to IBM for evaluation. IBM
  37. had originally intended to use Digital Research's CP/M operating system, which
  38. was the industry standard at the time. Folklore reports everything from obscure
  39. legal entanglements to outright snubbing of the IBM representatives by Digital,
  40. irregardless, IBM found itself left with Microsoft's offering of "Microsoft Disk
  41. Operating System 1.0". An agreement was reached between the two, and IBM agreed
  42. to accept 86-DOS as the main operating system for thir new PC. Microsoft
  43. purchased all rights to 86-DOS in July 1981, and "IBM PC-DOS 1.0" was ready for
  44. the introduction of the IBM PC in October 1981. IBM subjected the operating
  45. system to an extensive quality-assurance program, reportedly found well over
  46. 300 bugs, and decided to rewrite the programs. This is why PC-DOS is
  47. copyrighted by both IBM and Microsoft.
  48.  
  49.  It is sometimes amusing to reflect on the fact that the IBM PC was not
  50. originally intended to run MSDOS. The target operating system at the end of the
  51. development was for a (not yet in existence) 8086 version of CP/M. On the other
  52. hand, when DOS was originally written the IBM PC did not yet exist! Although
  53. PC-DOS was bundled with the computer, Digital Research's CP/M-86 would probably
  54. have been the main operating system for the PC except for two things - Digital
  55. Research wanted $495 for CP/M-86 (considering PC-DOS was essentially free) and
  56. many software developers found it easier to port existing CP/M software to DOS
  57. than to the new version of CP/M.
  58.  
  59.  Several computer magazines claimed that Digital Research aided IBM in writing
  60. DOS 4.0, which was subsequently licensed back to Microsoft, which has dropped
  61. further development of the operating system to tilt at the windmills of OS/2.
  62. After using DR-DOS 3.4 and noting its behavior, I now tend to seriously doubt
  63. Digital had any dealings with PC-DOS 4.0. IBM also claimed that DOS 4.0 was a
  64. completely IBM product.
  65.  
  66.                                     -2-
  67.  
  68.  MSDOS and PC-DOS have been run on more than just the IBM-PC and clones. Some
  69. of the following have been done:
  70.  
  71.  Hardware PC Emulation:
  72.  
  73.     Apple II        ->    TransPC 8088 board, QuadRam QuadLink
  74.     Apple MacIntosh     ->    AST 80286 board
  75.     Atari 400/800        ->    Co-Power 88 board
  76.     Atari ST        ->    PC-Ditto II cartridge
  77.     Commodore Amiga 2000    ->    8088 or A2286D 80286 Bridge Board
  78.     IBM PC/RT        ->    80286 AT adapter
  79.     Kaypro 2        ->    Co-Power Plus board
  80.  
  81.  Software PC Emulation:
  82.  
  83.     Apple MacIntosh     ->    SoftPC
  84.     Atari ST        ->    PC-Ditto I
  85.  
  86.  DOS Emulation:
  87.  
  88.     OS/2            ->    DOS emulation in "Compatibility Box"
  89.     QNX            ->    DOS window
  90.     SunOS            ->    DOS window
  91.     Xenix            ->    DOS emulation with DOSMerge
  92.  
  93. WHAT IS DOS?├────────────────────────────────────────────────────────── 1**2
  94.  
  95.  DOS exists as a high-level interface between an application program and the
  96. computer. DOS stands for "Disk Operating System", which reflects the fact that
  97. its main original purpose was to provide an interface between the computer and
  98. its disk drives.
  99.  
  100.  DOS now lets your programs do simple memory management, I/O from the system
  101. console, and assorted system tasks (time and date, etc) as well as managing
  102. disk operations. Versions 3.1 and up also incorporate basic networking
  103. functions.
  104.  
  105.  With the introduction of installable device drivers and TSR (terminate but
  106. stay resident) programs in DOS 2.0, the basic DOS functions may be expanded to
  107. cover virtually any scale of operations required.
  108.  
  109. OTHER OPERATING SYSTEMS├─────────────────────────────────────────────── 1**3
  110.  
  111.  There are a number of compatible replacements for Microsoft's MSDOS. Some are:
  112.  
  113. Consortium Technologies MultiDOS     (multitasking, multiuser)
  114. Digital Research Concurrent DOS      (multitasking)
  115. Digital Research Concurrent DOS 386  (for 80386 computers)
  116. Digital Research Concurrent DOS XM   (multitasking, multiuser)
  117. Digital Research DR-DOS 3.31 and 4.0 (PC-DOS clones)
  118. PC-MOS/386                 (multitasking, multiuser)
  119. Wendin-DOS                 (multitasking, multiuser)
  120. VM/386                     (multitasking)
  121.  
  122.  Various other operating systems are availible for the IBM PC. These include:
  123.  
  124. Digital Research CP/M-86
  125. Digital Research Concurrent CP/M-86 (multitasking)
  126. Minix (multitasking UNIX workalike)
  127. Pick  (database-operating system)
  128. QNX   (multitasking, multiuser)
  129. UNIX  (various systems from IBM itself, Microsoft-SCO, Bell, and various UNIX
  130.        clones, single and multi user) (AIX, Xenix, AT&T System V, etc.)
  131.  
  132.                                     -3-
  133.  
  134.  "Shell" programs exist which use DOS only for disk management while they more
  135. or less comprise a new operating system. These include:
  136.  
  137.      DesQview                 Windows             OmniView
  138.      GEM                 TopView             TaskView
  139.  
  140.  Systems using the NEC V-series CPUs can execute Intel 8080/8085 8-bit
  141. instructions as well as the 16-bit 8088-up instructions. They can run standard
  142. Digital Research 8-bit CP/M and MP/M directly, as well as other operating
  143. systems developed for that processor.
  144.  
  145.  
  146. SPECIFIC VERSIONS OF MS/PC-DOS├──────────────────────────────────────── 1**4
  147.  
  148.  DOS 1.x is essentially 86-DOS. DOS 2.x kept the multiple file layout (the two
  149. hidden files and COMMAND.COM) but for all practical purposes is an entirely
  150. different operating system with backwards compatibility with 1.x. I seriously
  151. doubt there has been much code from 1.x retained in 2.x. DOS 3.x is merely an
  152. enhancement of 2.x; there seems little justification for jumping a whole
  153. version number. DOS 4.0, originating as it did from outside Microsoft, can
  154. justify a version jump. Unfortunately, 4.x seems to have very little reason to
  155. justify its existence - virtually all of its core features can be found in one
  156. version or another of DOS 3.x.
  157.  
  158.  DOS version nomenclature: major.minor.minor. The digit to the left of the
  159. decimal point indicates a major DOS version change. 1.0 was the first version.
  160. 2.0 added support for subdirectorites, 3.0 added support for networking, 4.0
  161. added some minimal support for Lotus-Intel-Microsoft EMS.
  162.  
  163.  The first minor version indicates customization for a major application. For
  164. example, 2.1 for the PCjr, 3.3 for the PS/2s. The second minor version does not
  165. seem to have any particular meaning.
  166.  
  167.  The main versions of DOS are:
  168.  
  169.  PC-DOS 1.0   August   1981  original release
  170.  PC-DOS 1.05  -------- ----  fixes to BASIC interpreter
  171.  PC-DOS 1.1   May      1982  bugfix, double sided drive support
  172.  MS-DOS 1.25  June     1982  for early compatibles
  173.  PC-DOS 1.86  -------- ----  internal IBM - extended 1.1 - not released
  174.  PC-DOS 2.0   March    1983  for PC/XT, Unix-type subdirectory support
  175.  PC-DOS 2.1   October  1983  for PCjr, bugfixes for 2.0
  176.  MS-DOS 2.11  October  1983  compatible equivalent to PC-DOS 2.1
  177.  PC-DOS 3.0   August   1984  1.2 meg drive for PC/AT, some new system calls
  178.  PC-DOS 3.1   November 1984  bugfix for 3.0, implemented network support
  179.  MS-DOS 2.25  October  1985  compatible; extended foreign language support
  180.  PC-DOS 3.2   December 1985  720k 3.5 inch drive support for Convertible
  181.  MS-DOS 4.0   April    1986  multitasking (Europe only) - withdrawn from market
  182.  PC-DOS 3.3   April    1987  for PS/2 series, 1.44 meg, multiple DOS partitions
  183.  MS-DOS 3.31  November 1987  over-32 meg DOS partitions, new function calls
  184.  PC-DOS 3.4   -------- ----  internal IBM - not released (4.0 development)
  185.  PC-DOS 4.0   August   1988  minor EMS support, some new function calls
  186.  MS-DOS 4.01  January? 1989  Microsoft version with some bugfixes
  187.  
  188.  IBM's PC-DOS is considered to be the "standard" version of DOS; Microsoft has
  189. sold MS-DOS over the counter only since version 3.2 (previously, Microsoft
  190. sold its versions only to OEMs). Most versions of DOS functionally duplicate
  191. the external DOS commands such as DISKCOPY, etc. Although Microsoft announced
  192. that they would sell MS-DOS 4.0 only to OEMs, they apparently changed the
  193. policy and are now selling it over the counter.
  194.  
  195.                                     -4-
  196.  
  197.  Some versions of MS-DOS varied from PC-DOS in the availible external commands.
  198. Some OEMs only licensed the basic operating system code (the xxxDOS and xxxBIO
  199. programs, and COMMAND.COM) from Microsoft, and either wrote the rest themselves
  200. or contracted them from outside software houses like Phoenix. Most of the
  201. external programs for DOS 3.x and 4.x are written in "C" while the 1.x and 2.x
  202. utilities were written in assembly language. Other OEMs required customized
  203. versions of DOS for their specific hardware configurations, such as Sanyo 55x
  204. and early Tandy computers, which were unable to exchange their DOS with the IBM
  205. version.
  206.  At least two versions of DOS have been modified to be run entirely out of ROM.
  207. The Sharp PC5000 had MSDOS 1.25 in ROM, and the Toshiba 1000 and some Tandy
  208. 1000 models have MSDOS 2.11 in ROM. Digital Research has also announced its
  209. DR-DOS is availible in a ROM version and Award Software is marketing DOS cards
  210. to OEMs as a plug-in.
  211.  
  212.  PC-DOS 3.0 was extremely buggy on release. It does not handle the DOS
  213. environment correctly and there are numerous documented problems with the
  214. batch file parser. The network support code is also nonfunctional in this DOS
  215. version. It is recommended that users upgrade to at least version 3.1.
  216.  
  217.  DEC MSDOS versions 2.11 for the Rainbow had the ANSI.SYS device driver built
  218. into the main code. The Rainbow also used a unique quad density, single-sided
  219. floppy drive and its DOS had special support for it.
  220.  
  221.  IBM had a version 1.85 of PC-DOS in April 1983, after the introduction of DOS
  222. 2.0. It was evidently for internal use only, supported multiple drive file
  223. searches (a primitive form of PATH), builtin MODE sommands for screen support,
  224. a /P parameter for TYPE for paused screens, an editable command stack like the
  225. public domain DOSEDIT.COM utility, and could be set up to remain completely
  226. resident in RAM instead of a resident/transient part like normal DOS. It is a
  227. pity some of the neat enhancements didn't make it into DOS 2.0. IBM also had
  228. an "internal use only" version 3.4, evidently used while developing DOS 4.0.
  229.  
  230.  Some versions of DOS used in compatibles do not maintain the 1.x, 2.x, ...
  231. numbering system. Columbia Data Products computers labeled DOS 1.25 as DOS
  232. 2.0. Early Compaqs labeled DOS 2.0 as DOS 1.x. Other versions incorporated
  233. special features - Compaq DOS 3.31 and Wyse DOS 3.21 both support 32-bit file
  234. allocation tables in the same fashion as DOS 4.x.
  235.  
  236.  AT&T DOS 3.1 differs from generic MSDOS 3.10 in its use of cluster-size and
  237. file allocation table structures. AT&T DOS appears to use rules not from
  238. version 3, but rather those from version 2.
  239.  
  240.  Epson Equity III and ComputerLand 3.10 DOS's appear to use cluster techniques
  241. that are a cross between versions 2 and 3. On type DOS partitions, these DOS's
  242. use 3.x rules if the partition is larger than 32,680 sectors in total size.
  243. This implies 16 bit FAT entries as well. On partitions below this size, they
  244. will use 2.x rules, including the 12 bit FAT entries.
  245.  
  246.  Zenith DOS 3.x and Wyse DOS 3.2 have a builtin internal device driver to
  247. handle up to 4 32Mb DOS partitions on a single hard disk. Wyse DOS 3.31 will
  248. handle single partitions up to 512Mb with a 32-bit FAT.
  249.  
  250.  According to PC Week Magazine, July 4, 1988, Arabic versions of MSDOS are
  251. shipping with a hardware copy-protection system from Rainbow Technologies.
  252. This is similar to the short-lived system used by AutoCAD 2.52 and a very few
  253. other MSDOS programs, where an adapter block is plugged into the parallel port
  254. and software makes use of coded bytes within the block. This type of copy
  255. protection has been common on Commodore products for several years, where it is
  256. called a "dongle".   The AutoCAD dongle was defeated by a small program written
  257. within weeks of version 2.52's debut. Version 2.62 was released 3 months later,
  258. without the dongle. The DOS dongle will, however, prevent the system from
  259. booting at all unless it is found.
  260.  
  261.                                     -5-
  262.  
  263.  This makes the Arabic version of MSDOS the first copy-protected operating
  264. system, a dubious distinction at best. The modifications to the operating
  265. system to support the dongle are not known at this time. Frankly, it would
  266. seem that burning the operating system into ROMs would be cheaper and simpler.
  267.  
  268.  Versions of DOS sold in Great Britain are either newer than those sold in the
  269. US or use a different numbering system. DOS 3.4, 4.0, 4.1, 4.2, and 4.3 had
  270. been released there between the US releases of 3.3 and 4.0.
  271.  MSDOS 4.0 was introduced in mid-1987 in Europe (at SICOB in Paris and sometime
  272. earlier by Apricot Computer in the UK). It apparently offers multitasking
  273. PROVIDED applications are specially written for it.
  274.  David Fraser (Microsoft UK Managing Director) is on record saying that "DOS
  275. 4.0 is unlikely to set the world alight and is of interest only to specific
  276. OEMs who want its features for networking and communications."    Standard DOS
  277. applications will run under DOS 4.x as a foreground task according to uncertain
  278. information. It differs from earlier versions only in allowing background tasks
  279. to run. No info about how many tasks/memory requirements etc. at this time. It
  280. will run an MS-DOS 3.2 or earlier type task in a foreground partition, and a
  281. specially written task in the background.
  282.  
  283.  Microsoft changed their OEM licensing agreements between DOS versions 2.x and
  284. 3.x. OEM versions of DOS 3.x must maintain certain data areas and undocumented
  285. functions in order to provide compatibility with the networking features of the
  286. operating system. For this reason, resident programs will be much more reliable
  287. when operating under DOS 3.x.
  288.  
  289.  IBM's release of DOS 4.0 (and the immediate subsequent release of a bugfix)
  290. is a dubious step "forward." DOS 4.0 is the first version of DOS to come with
  291. a warranty; the catch is that IBM warrants it only for a very slim list of
  292. IBM-packaged software. 4.0 has some minor EMS support, support for large hard
  293. disks, and not much else. With its voracious RAM requirements and lack of
  294. compatibility with previous versions of DOS (many major software packages
  295. crash under DOS 4.0), plus the increase in price to a cool $150, there has
  296. been no great rush to go to the newest DOS.
  297.  
  298.  IBM's PC LAN software 1.2 will not work with DOS 4.0. Version 1.3 or higher
  299. is required.
  300.  
  301.  
  302. THE OPERATING SYSTEM HIERARCHY├──────────────────────────────────────── 1**5
  303.  
  304.  
  305.  The Disk Operating System (DOS) and the ROM BIOS serve as an insulating layer
  306. between the application program and the machine, and as a source of services
  307. to the application program.
  308.  
  309.   As the term 'system' might imply, DOS is not one program but a collection
  310. of programs designed to work together to allow the user access to programs
  311. and data.  Thus, DOS consists of several layers of "control"programs and a set
  312. of "utility" programs.
  313.  
  314.  The system hierarchy may be thought of as a tree, with the lowest level being
  315. the actual hardware. The 8088 or V20 processor sees the computer's address
  316. space as a ladder two bytes wide and one million bytes long. Parts of this
  317. ladder are in ROM, parts in RAM, and parts are not assigned. There are also
  318. 65,556 "ports" that the processor can use to control devices.
  319.  
  320.  The hardware is normally addressed by the ROM BIOS, which will always know
  321. where everything is in its particular system. The chips may usually also be
  322. written to directly, by telling the processor to write to a specific address or
  323. port. This sometimes does not work as the chips may not always be at the same
  324. addresses or have the same functions from machine to machine.
  325.  
  326.                                     -6-
  327.  
  328.  
  329. DOS STRUCTURE├───────────────────────────────────────────────────────── 1**6
  330.  
  331. DOS consists of four components:
  332.  
  333.  * The boot record
  334.  * The ROM BIOS interface  (IBMBIO.COM, DRBIOS.SYS, or IO.SYS)
  335.  * The DOS program file    (IBMDOS.COM, DRBDOS.SYS, or MSDOS.SYS)
  336.  * The command processor   (COMMAND.COM or aftermarket replacement)
  337.  
  338.  
  339. * The Boot Record
  340.  
  341.  The boot record begins on track 0, sector 1, side 0 of every diskette formatted
  342. by the DOS FORMAT command. The boot record is placed on diskettes to produce an
  343. error message if you try to start up the system with a nonsystem diskette in
  344. drive A. For hard disks, the boot record resides on the first sector of the DOS
  345. partition. All media supported by DOS use one sector for the boot record.
  346.  
  347.  
  348. * Read Only Memory (ROM) BIOS Interface and Extensions
  349.  
  350.  The file IBMBIO.COM or IO.SYS is the interface module to the ROM BIOS.
  351. This file provides a low-level interface to the ROM BIOS device routines and
  352. may contain extensions or changes to the system board ROMs. Some compatibles do
  353. not have a ROM BIOS to extend, and load the entire BIOS from disk. (Sanyo 55x,
  354. Viasyn machines). Some versions of MSDOS, such as those supplied to Tandy, are
  355. named IBMBIO.COM but are not IBM files.
  356.  
  357.  These low-level interface routines include the instructions for performing
  358. operations such as displaying information on the screen, reading the keyboard,
  359. sending data out to the printer, operating the disk drives, and so on. It is
  360. the operating system's means of controlling the hardware. IBMBIO.COM contains
  361. any modifications or updates to the ROM BIOS that are needed to correct any
  362. bugs or add support for other types of hardware such as new disk drives. By
  363. using IBMBIO.COM to update the ROM BIOS on the fly when the user turns on their
  364. computer, IBM does not need to replace the ROM BIOS chip itself, but makes any
  365. corrections through the cheaper and easier method of modifying the IBMBIO.COM
  366. file instead.
  367.  
  368.  IBMBIO.COM also keeps track of hardware operations on an internal stack or
  369. "scratch pad" area for the operating system to save information such as
  370. addresses it will need, etc. An example of the use for this stack can be seen
  371. when running a program such as a word processor. If you have told the word
  372. processor to save your letter, it will write the data to your disk. During this
  373. time, if you start typing some more information, the keyboard generates a
  374. hardware interrupt. Since you don't want the process of writing the information
  375. to the disk to be interrupted, DOS allocates a slot in the stack for the
  376. keyboard's hardware interrupt and when it gets a chance, (probably after the
  377. data has been written to the disk), it can process that interrupt and pick up
  378. the characters you may have been typing. The STACKS= command in DOS 3.2+'s
  379. CONFIG.SYS file controls the number of stack frames availible for this
  380. purpose.
  381.  
  382.  IBMBIO.COM also reads your CONFIG.SYS file and installs any device drivers
  383. (i.e. DEVICE=ANSI.SYS) or configuration commands it may find there.
  384.  
  385.                                     -7-
  386.  
  387.  
  388. * The DOS Program
  389.  
  390.  The actual DOS program is the file IBMDOS.COM or MSDOS.SYS. It provides a high-
  391. level interface for user (application) programs. This program consists of file
  392. management routines, data blocking/deblocking for the disk routines, and a
  393. variety of built-in functions easily accessible by user programs.
  394.  
  395.  When a user program calls these function routines, they accept high-level
  396. information by way of register and control block contents. When a user program
  397. calls DOS to perform an operation, these functions translate the requirement
  398. into one or more calls to IBMBIO.COM, MSDOS.SYS or system hardware to complete
  399. the request.
  400.  
  401.  This section is often referred to as the "kernel" by systems programmers.
  402.  
  403.  
  404.  
  405. * The Command Interpreter
  406.  
  407.  The command interpreter, COMMAND.COM, is the part you interact with on the
  408. command line. COMMAND.COM has three parts. IBM calls them the "resident
  409. portion", the "initialization portion" and the "transient portion".
  410.  
  411.  IBM's original documentation spoke of installing alternate command
  412. interpreters (programs other than COMMAND.COM) with the SHELL= statement in
  413. CONFIG.SYS. Unfortunately, IBM chose not to document much of the interaction
  414. between IBMDOS.COM and IBMBIO.COM. By the time much of the interaction was
  415. widely understood, many commercial software programs had been written to use
  416. peculiarities of COMMAND.COM itself.
  417.  
  418.  Two programs exist that perform as actual "shells" by completely replacing
  419. COMMAND.COM and substituting their own command interpreter to use with the
  420. hidden DOS files. These are Command Plus, a commercial package, and the very
  421. interesting shareware 4DOS package. Both supply greatly enhanced batch
  422. language and editing capabilities.
  423.  
  424. NOTE: DOS 3.3+ checks for the presence of a hard disk, and will default to
  425.       COMSPEC=C:\. Previous versions default to COMSPEC=A:\. Under some DOS
  426.       versions, if COMMAND.COM is not immediately availible for reloading
  427.       (i.e., swapping to a floppy with COMMAND.COM on it) DOS may crash.
  428.  
  429.  
  430. Resident Portion:
  431.  
  432.  The resident portion resides in memory immediately following IBMDOS.COM and its
  433. data area. This portion contains routines to process interrupts 22h (Terminate
  434. Address), 23h (Ctrl-Break Handler), and 24h (Critical Error Handler), as well as
  435. a routine to reload the transient portion if needed. For DOS 3.x, this portion
  436. also contains a routine to load and execute external commands, such as files
  437. with exensions of COM or EXE.
  438.  
  439.  When a program terminates, a checksum is used to determine if the application
  440. program overlaid the transient portion of COMMAND.COM. If so, the resident
  441. portion will reload the transient portion from the area designated by COMSPEC=
  442. in the DOS environment. If COMMAND.COM cannot be found, the system will halt.
  443.  
  444.  All standard DOS error handling is done within the resident portion of
  445. COMMAND.COM.  This includes displaying error messages and interpreting the
  446. replies to the "Abort, Retry, Ignore, Fail?" message.
  447.  
  448.                                     -8-
  449.  
  450.  
  451.  Since the transient portion of COMMAND.COM is so large (containing the
  452. internal commands and all those error messages), and it is not needed when the
  453. user is running an application it can be overlaid that program if that
  454. application needs the room.  When the application is through, the resident
  455. portion of COMMAND.COM brings the transient portion back into memory to show
  456. the prompt.  This is why you will sometimes see the message "Insert disk with
  457. COMMAND.COM". It needs to get the transient portion off the disk since it was
  458. overlaid with the application program.
  459.  
  460.  The initialization portion of COMMAND.COM follows the resident portion and is
  461. given control during the bootup procedure. This section actually processes the
  462. AUTOEXEC.BAT file. It also decides where to load the user's programs when they
  463. are executed. Since this code is only needed during startup, it is overlaid by
  464. the first program which COMMAND.COM loads.
  465.  
  466.  The transient portion is loaded at the high end of memory and it is the
  467. command processor itself. It interprets whatever the user types in at the
  468. keyboard, hence messages such as "Bad command or file name" for when the user
  469. misspells a command. This portion contains all the internal commands (i.e.
  470. COPY, DIR, RENAME, ERASE), the batch file processor (to run .BAT files) and
  471. a routine to load and execute external commands which are either .COM or
  472. .EXE files.
  473.  
  474.  The transient portion of COMMAND.COM produces the system prompt, (C>), and
  475. reads what the user types in from the keyboard and tries to do something with
  476. it. For any .COM or .EXE files, it builds a command line and issues an EXEC
  477. function call to load the program and transfer control to it.
  478.  
  479.  
  480. DOS INITIALIZATION├──────────────────────────────────────────────────── 1**7
  481.  
  482.  The system is initialized by a software reset (Ctrl-Alt-Del), a hardware reset
  483. (reset button), or by turning the computer on. The Intel 80x8x series processors
  484. always look for their first instruction at the end of their address space
  485. (0FFFF0h) when powered up or reset. This address contains a jump to the first
  486. instruction for the ROM BIOS.
  487.  
  488.  Built-in ROM programs (Power-On Self-Test, or POST, in the IBM) check machine
  489. status and run inspection programs of various sorts. Some machines set up a
  490. reserved RAM area with bytes indicating installed equipment (AT and PCjr).
  491.  
  492.  When the ROM BIOS finds a ROM on an adapter card, it lets that ROM take
  493. control of the system so that it may perform any set up necessary to use the
  494. hardware or software controlled by that ROM. The ROM BIOS searches absolute
  495. addresses C8000h through E0000h in 2K increments in search of a valid ROM.
  496. A valid ROM is determined by the first few bytes in the ROM. The ROM will have
  497. the bytes 55h, AAh, a length indicator and then the assembly language
  498. instruction to CALL FAR (to bring in a "FAR" routine). A checksum is done on
  499. the ROM to verify its integrity, then the BIOS performs the CALL FAR to bring
  500. in the executible code. The adapter's ROM then performs its initialization
  501. tasks and hopefully returns control of the computer back to the ROM BIOS so it
  502. can continue with the booting process.
  503.  
  504.  The ROM BIOS routines then look for a disk drive at A: or an option ROM
  505. (usually a hard disk) at absolute address C:800h. If no floppy drive or option
  506. ROM is found, the BIOS calls int 19h (ROM BASIC if it is an IBM) or displays
  507. an error message.
  508.  
  509.  If a bootable disk is found, the ROM BIOS loads the first sector of information
  510. from the disk and then jumps into the RAM location holding that code. This code
  511. normally is a routine to load the rest of the code off the disk, or to "boot"
  512. the system.
  513.  
  514.                                     -9-
  515.  
  516.  The following actions occur after a system initialization:
  517.  
  518.  1.  The boot record is read into memory and given control.
  519.  
  520.  2.  The boot record then checks the root directory to assure that the first
  521.      two files are IBMBIO.COM and IBMDOS.COM. These two files must be the
  522.      first two files, and they must be in that order (IBMBIO.COM first, with
  523.      its sectors in contiguous order).
  524.      NOTE: IBMDOS.COM need not be contiguous in version 3.x+.
  525.  
  526.  3.  The boot record loads IBMBIO.COM into memory.
  527.  
  528.  4.  The initialization code in IBMBIO.COM loads IBMDOS.COM, determines
  529.      equipment status, resets the disk system, initializes the attached
  530.      devices, sets the system parameters and loads any installable device
  531.      drivers according to the CONFIG.SYS file in the root directory (if
  532.      present), sets the low-numbered interrupt vectors, relocates IBMDOS.COM
  533.      downward, and calls the first byte of DOS.
  534.      NOTE: CONFIG.SYS may be a hidden file.
  535.  
  536.  5.  DOS initializes its internal working tables, initializes the interrupt
  537.      vectors for interrupts 20h through 27h, and builds a Program Segment
  538.      Prefix for COMMAND.COM at the lowest available segment. For DOS versions
  539.      3.10 up, DOS also initializes the vectors for interrupts 0Fh through 3Fh.
  540.      An initialization routine is included in the resident portion and assumes
  541.      control during startup. This routine contains the AUTOEXEC.BAT file
  542.      handler and determines the segment address where user application programs
  543.      may be loaded. The initialization routine is then no longer needed and is
  544.      overlaid by the first program COMMAND.COM loads.
  545.      NOTE: AUTOEXEC.BAT may be a hidden file.
  546.  
  547.  6.  IBMBIO.COM uses the EXEC function call to load and start the top-level
  548.      command processor. The default command processor is COMMAND.COM in the
  549.      root directory of the boot drive. If COMMAND.COM is in a subdirectory
  550.      or another command processor is to be used, it must be specified by a
  551.      SHELL= statement in the CONFIG.SYS file.
  552.      A transient portion is loaded at the high end of memory. This is the
  553.      command processor itself, containing all of the internal command
  554.      processors and the batch file processor. For DOS 2.x, this portion also
  555.      contains a routine to load and execute external commands, such as files
  556.      with extensions of COM or EXE.
  557.       This portion of COMMAND.COM also produces the DOS prompt (such as "A>"),
  558.      reads the command from the standard input device (usually the keyboard or
  559.      a batch file), and executes the command. For external commands, it builds
  560.      a command line and issues an EXEC function call to load and transfer
  561.      control to the program.
  562.  
  563. note 1) COMMAND.COM may be a hidden file.
  564.      2) For IBM DOS 2.x, the transient portion of the command processor
  565.     contains the EXEC routine that loads and executes external commands.
  566.     For MSDOS 2.x+ and IBM DOS 3.x+, the resident portion of the command
  567.     processor contains the EXEC routine.
  568.      3) IBMBIO only checks for a file *named* "COMMAND.COM". It will load
  569.     any file of that name if no SHELL= command is used.
  570.  
  571.  
  572.  That pretty much covers the bootup process. After COMMAND.COM is loaded, it
  573. runs the AUTOEXEC.BAT file and then the user gets their prompt to begin working.
  574.  
  575.