Hvordan virker en computer?

Dette dokument er oprettet for at give dig en bedre forståelse af, hvordan pc'en fungerer, og hvad den gør hver gang du trykker på tænd / sluk-knappen.

Strøm på computeren

Når du først trykker på tænd / sluk-knappen, sender computeren et signal til computerens strømforsyning, som konverterer vekselstrømmen (AC) til en likestrøm (DC). Dette leverer computeren og dens komponenter med den rigtige mængde spænding og elektricitet.

Når computeren og dens komponenter har rigelig strøm, og strømforsyningen rapporterer fejl, sender den et signal (ved hjælp af transistorer) til bundkortet og computerprocessoren (CPU). Mens dette sker, fjerner processoren eventuelle resterende data i hukommelsesregistrene og giver CPU-programtælleren et F000 hexadecimalt tal. Dette nummer er placeringen af ​​den første instruktion og fortæller CPU'en, at den er klar til at behandle instruktionerne i det grundlæggende input / output system (BIOS).

BIOS og POST

Når computeren først kigger på BIOS'en, starter den selvfølgelig POST-sekvensen for at sikre, at komponenterne i computeren er til stede og fungerer korrekt. Hvis computeren ikke overgår nogen af ​​disse test, vil den støde på en uregelmæssig post. En uregelmæssig POST er en bip kode, der adskiller sig fra standard et eller to bip. For eksempel kan en uregelmæssig POST generere ingen bip i det hele taget eller en kombination af forskellige bip for at angive årsagen til fejlen.

Hvis computeren passerer POST, ser den på de første 64 byte hukommelse, der er placeret i CMOS-chipen, som CMOS-batteriet bevarer, selvom computeren er slukket. Denne chip indeholder oplysninger som systemets tid og dato og oplysninger om al den hardware, der er installeret på din computer.

Efter at have læst CMOS-oplysningerne, begynder POST at inspicere og sammenligne systemindstillingerne med det, der er installeret på computeren. Hvis der ikke er fundet nogen fejl, vil den derefter indlæse de grundlæggende enhedsdrivere og afbryde håndteringsudstyr til hardware såsom harddisken, tastaturet, musen og et diskettedrev. Disse grundlæggende drivere tillader CPU'en at kommunikere med disse hardwareenheder og lade computeren fortsætte sin opstartsproces.

Herefter kontrollerer POST realtidsuret (RTC) eller systemtimeren og computersystembussen for at sikre, at begge disse fungerer korrekt på computeren. Endelig får du et billede på skærmen, efter at POST'en har indlæst hukommelsen på displayadapteren og har gjort det til en del af det overordnede system BIOS.

Derefter kontrollerer BIOS at se, om det udfører en koldstart eller varm opstart (genstart) ved at se på hukommelsesadressen 0000: 0472. Hvis det ser 1234h, ved BIOS, at dette er en genstart og hopper over resten af ​​POST-trinene.

Hvis 1234h ikke ses, ved BIOS, at dette er en koldstart, og fortsætter med at køre yderligere POST-trin. Derefter tester den computerhukommelse (RAM), der er installeret i computeren, ved at skrive til hver chip. Med tidlige computere kan du se det udføre trinnet, da det tæller den samlede installerede hukommelse, da den starter.

Endelig sender POST signaler til computerens diskette, optiske og harddisk for at teste disse drev. Hvis alle drev bestå testen, er POST'en færdig og instruerer computeren til at starte processen med at indlæse operativsystemet.

  • Hvad er forskellen mellem BIOS og CMOS?

Booting operativsystemet

Når computeren har passeret POST, starter computeren startprocessen. Denne proces er, hvad der læser operativsystemet og alle dets tilknyttede filer. Da Microsoft Windows er det mest anvendte operativsystem, dækker dette afsnit processen med at indlæse Microsoft Windows.

BIOS første hænder styrer over til bootstrap loader, der ser på boot-sektoren på harddisken. Hvis din opstartssekvens i CMOS-opsætningen ikke er konfigureret til at se på harddisken først, kan den se på opstartssektoren på en hvilken som helst diskette eller optisk disk, før du gør det.

I dette eksempel findes Microsoft Windows XP NT Loader (NTLDR) i boot-sektoren og fortæller computeren, hvor den resterende kode på harddisken skal findes. Derefter indlæser Windows filen ntdetect.com, som viser Windows-skærmbilledet og indlæser Windows-registreringsdatabasen. Efter indlæsning af registreringsdatabasen begynder Windows at indlæse dusinvis af lavniveauprogrammer, der udgør operativsystemet i hukommelsen. Mange af de indledningsvis indlæste programmer gør det muligt for Windows at kommunikere med de vigtige hardware og andre programmer, der kører på computeren.

Når registreringsdatabasen har indlæst de oprindelige grundlæggende hardwareenheder, begynder det at indlæse Plug and Play-enheder, PCI- og ISA-enheder. Efter at have læst alle disse enheder, lægger Windows fuld understøttelse af harddisken, partitioner og andre diskdrev og flytter derefter til alle andre drivere, der er installeret.

Endelig, efter at du har gennemført ovenstående trin, er der installeret yderligere nødvendige tjenester, og Windows starter.

Hardware enheder kommunikere med computeren

Når computeren har indlæst operativsystemet, skal hardware, som er tilsluttet computeren, kommunikere med CPU'en. Hardware kommunikation sker ved brug af en interrupt request (IRQ). Hver gang hardware har brug for computerens opmærksomhed sender afbryderstyreren anmodningen (INTR) til CPU'en for at stoppe, hvad det gør for at behandle anmodningen. Alt, der blev foretaget af CPU'en, bliver sat på vent og gemt som en hukommelsesadresse i hukommelsestakken og returneres til, efter at afbrydelsesanmodningen er behandlet.