Apple DOS

Apple DOS — это операционная система для персональных компьютеров Apple II, разработанная компанией Apple Computer (ныне Apple Inc.) и выпущенная в 1978 году. Она представляет собой дисковую операционную систему, предназначенную для управления дисководами гибких дисков, загрузки и сохранения файлов, а также обеспечения взаимодействия между пользователем и аппаратным обеспечением компьютера. Apple DOS стала одной из первых массовых операционных систем для домашних компьютеров, сыграв ключевую роль в популяризации Apple II и развитии индустрии персональных компьютеров.

История

Предпосылки создания

До появления Apple DOS компьютеры Apple II использовали для хранения данных и программ в основном кассетные магнитофоны, что было медленным и ненадёжным. В 1977 году компания Apple начала поставки Apple II с 4 КБ оперативной памяти и без встроенного дисковода. Однако в 1978 году, с ростом популярности компьютера, возникла необходимость в более быстром и удобном носителе данных. Apple решила разработать собственный дисковод — Disk II, который подключался через контроллер на материнской плате. Для управления этим дисководом потребовалась операционная система, способная работать с файловой системой на гибких дисках.

Разработка

Разработка Apple DOS была поручена программисту Рэнди Уиггинтону (Randy Wigginton) и инженеру Полу Лаутону (Paul Laughton). Уиггинтон, ранее работавший над Apple II, создал основу системы, а Лаутон написал драйверы для дисковода и файловую систему. Первая версия, Apple DOS 3.1, была выпущена в июне 1978 года. Она поддерживала диски объёмом 113 КБ (256 байт на сектор, 16 секторов на дорожку, 35 дорожек) и использовала файловую систему с плоской структурой (без подкаталогов).

Эволюция версий

Apple DOS прошла несколько итераций:

• Apple DOS 3.1 (1978) — первая версия, базовая функциональность.
• Apple DOS 3.2 (1979) — исправление ошибок, поддержка новых версий Apple II.
• Apple DOS 3.2.1 (1979) — незначительные улучшения.
• Apple DOS 3.3 (1980) — наиболее значимая версия, выпущенная с появлением Apple II Plus. В ней была увеличена ёмкость диска до 140 КБ (за счёт увеличения числа секторов на дорожку с 16 до 16, но с изменением размера сектора с 256 до 256 байт, что дало прирост), улучшена скорость работы, добавлена поддержка до 2 дисководов. Версия 3.3 стала стандартом для Apple II и использовалась до середины 1980-х годов.
• Apple DOS 3.3.1 (1981) — исправление ошибок, связанных с совместимостью.
• Apple DOS 3.3.2 (1982) — последнее обновление, выпущенное Apple.

Замена

В 1983 году Apple выпустила ProDOS — более современную операционную систему, которая поддерживала иерархическую файловую систему, большие объёмы дисков (до 32 МБ) и была совместима с Apple IIc и Apple IIe. ProDOS постепенно вытеснила Apple DOS, хотя последняя продолжала использоваться в старых программах и играх до конца 1980-х годов.

Архитектура и устройство

Загрузка

Apple DOS загружалась с гибкого диска. При включении компьютера или сбросе процессор начинал выполнение кода из ПЗУ (ROM), который искал дисковод и считывал первый сектор (boot sector) с диска. Этот сектор содержал короткую программу, которая загружала остальную часть операционной системы в оперативную память. После загрузки Apple DOS занимала около 8 КБ ОЗУ, оставляя остальное пространство для прикладных программ.

Файловая система

Apple DOS использовала простую плоскую файловую систему без подкаталогов. Каждый диск имел каталог (directory), который хранился в определённом месте на диске (обычно на дорожках 17-18). Каталог содержал до 105 записей (для DOS 3.3) — по числу файлов, которые могли быть размещены на диске. Каждая запись включала имя файла (до 30 символов, но на практике использовалось 1-30), тип файла (текстовый, двоичный, Applesoft BASIC, Integer BASIC, EXEC), размер и адрес начала на диске.

Команды

Apple DOS предоставляла набор встроенных команд, доступных через интерпретатор BASIC (обычно Applesoft BASIC или Integer BASIC). Команды запускались с префиксом «RUN», «LOAD», «SAVE», «CATALOG», «DELETE», «RENAME», «LOCK», «UNLOCK» и другие. Например:

• CATALOG — отображал список файлов на диске.
• LOAD HELLO — загружал программу в память.
• RUN HELLO — запускал программу.
• SAVE PROGRAM — сохранял текущую программу на диск.
• DELETE FILE — удалял файл.

Драйверы

Apple DOS включала драйверы для дисковода Disk II, который использовал контроллер на базе микросхемы 6502. Драйверы обеспечивали чтение и запись секторов, а также управление шаговым двигателем для перемещения головки. Система поддерживала до 2 дисководов (слот 5 и слот 6), но могла быть расширена до 4 с помощью дополнительных контроллеров.

Применение

Домашние компьютеры

Apple DOS была основной операционной системой для Apple II, который широко использовался в домашних условиях, школах и малом бизнесе. Она позволяла запускать программы, написанные на BASIC, и загружать игры, текстовые процессоры (например, Apple Writer), электронные таблицы (VisiCalc) и другие приложения. Благодаря простоте использования, Apple DOS способствовала распространению компьютеров среди непрофессионалов.

Образование

В 1980-х годах Apple II с Apple DOS были стандартом в американских школах. Система использовалась для обучения программированию на BASIC, а также для запуска образовательных программ, таких как «The Oregon Trail» и «Math Blaster». Простота загрузки с диска и интуитивно понятный интерфейс делали её доступной для детей.

Игры

Многие ранние компьютерные игры для Apple II, включая «Lode Runner», «Prince of Persia» (первая версия) и «Ultima», работали под управлением Apple DOS. Система обеспечивала загрузку игр с диска, что было быстрее и удобнее, чем с кассет.

Ограничения и критика

Технические ограничения

• Плоская файловая система — отсутствие подкаталогов затрудняло организацию большого количества файлов. Максимум 105 файлов на диск.
• Малый объём диска — 140 КБ для DOS 3.3, что было недостаточно для сложных программ.
• Отсутствие многозадачности — система могла выполнять только одну программу за раз.
• Зависимость от BASIC — Apple DOS не имела собственного командного интерпретатора; все команды вводились через BASIC, что ограничивало возможности.
• Нестабильность — ранние версии (3.1, 3.2) страдали от ошибок, которые могли приводить к потере данных при сбоях питания или неправильном извлечении диска.

Критика со стороны пользователей

Пользователи отмечали, что Apple DOS была медленной по сравнению с аналогами (например, CP/M), а её файловая система не поддерживала защиту от записи на уровне файлов (только блокировка/разблокировка). Также критиковалось отсутствие встроенной утилиты для форматирования дисков — её приходилось загружать отдельно.

Интересные факты

• Название — Apple DOS неофициально называлась «DOS 3.x»; официальное название «Apple DOS» появилось позже для отличия от ProDOS.
• Совместимость — Apple DOS 3.3 не была полностью обратно совместима с DOS 3.2, так как изменился формат диска. Для чтения старых дисков требовалась утилита MUFFIN.
• Влияние — Apple DOS вдохновила разработку других операционных систем для домашних компьютеров, таких как Commodore DOS и Atari DOS.
• Эмуляция — В настоящее время Apple DOS можно запустить на эмуляторах Apple II, таких как AppleWin и MAME, что позволяет изучать историю вычислительной техники.

Источники

• Wozniak, Steve. «Apple II History: The Disk II and Apple DOS». — Apple Computer, 1980.
• Levy, Steven. «Hackers: Heroes of the Computer Revolution». — Doubleday, 1984.
• «Apple DOS 3.3 Reference Manual». — Apple Computer, 1980.
• Weyhrich, Steven. «Apple II History: The Disk II and Apple DOS». — Apple2history.org, 2001.
• «Apple DOS 3.3 Technical Notes». — Apple Computer, 1982.