Ako funguje počítač?
Táto stránka je vytvorená, aby ste lepšie pochopili, ako funguje osobný počítač, počnúc stlačením vypínača.
Zapnutie počítača
Pri prvom stlačení vypínača počítač pošle signál do počítača Zdroj , ktorá prevádza striedavý prúd (striedavý prúd) na jednosmerný prúd (jednosmerný prúd). Táto energia dodáva počítaču a jeho komponentom správne množstvo napätia a elektriny.
Akonáhle má počítač a jeho komponenty dostatok energie a napájací zdroj nehlási žiadne chyby, vyšle signál (pomocou tranzistory ) na základnú dosku a procesor počítača ( CPU ). Keď sa to deje, procesor vymaže všetky zvyšné dáta v pamäťových registroch a dá počítadlu programu CPU a F000 hexadecimálne číslo. Toto číslo informuje CPU, že je pripravené na spracovanie inštrukcie na tomto mieste obsiahnutom v základnom vstupno-výstupnom systéme ( BIOS ).
BIOS a POST
Keď sa počítač najskôr pozrie na systém BIOS, spustí sa automatický test pri zapnutí (POST). Táto postupnosť zaisťuje prítomnosť a fungovanie potrebných komponentov. Ak počítač neabsolvuje žiadny z týchto testov, narazil na nepravidelný POST. Nepravidelný POST je a pípací kód ktorý sa líši od štandardného jedného alebo dvoch pípnutí. Napríklad nepravidelný POST nemohol generovať žiadne pípnutia alebo kombináciu rôznych pípnutí, ktoré by indikovali príčinu poruchy.
Ak počítač odovzdá POST, skontroluje prvých 64 bajtov pamäte umiestnených v čipu CMOS. Tento čip udržuje pri živote Batéria CMOS aj keď je počítač vypnutý. Tento čip obsahuje informácie, ako sú systémový čas a dátum a informácie o všetkom hardvéri nainštalovanom v počítači.
Po načítaní informácií CMOS začne POST kontrolovať a porovnávať nastavenia systému s nastaveniami nainštalovanými v počítači. Ak sa nenájdu žiadne chyby, načíta sa základné ovládače zariadení a obslužné rutiny prerušení pre hardvér, ako napríklad pevný disk , klávesnica , myš a disketová jednotka . Tieto základné ovládače umožňujú CPU komunikovať s týmito hardvérovými zariadeniami a umožňujú počítaču pokračovať v procese zavádzania.
Ďalej POST skontroluje hodiny v reálnom čase (RTC) alebo systémový časovač a systémová zbernica aby ste sa uistili, že obe fungujú. Nakoniec získate obrázok na displeji po tom, ako POST načíta pamäť obsiahnutú v priečinku zobrazovací adaptér .
Ďalej BIOS skontroluje, či vykonáva a studená topánka alebo teplá topánka (reštart) pohľadom na adresu pamäte 0000: 0472. Ak systém BIOS vidí 1 344 h, vie, že ide o reštart, a ostatné kroky testu POST preskočí.
Ak 1234h nevidíte, BIOS vie, že ide o studený boot, a pokračuje v ďalších krokoch POST. Ďalej testuje pamäť počítača ( RAM ) nainštalovaný v počítači zápisom do každého čipu. Prvé počítače tento krok ukázali, pretože pamäť sa počítala počas bootovania.
Nakoniec program POST odošle signály na testovanie do optickej jednotky a pevného disku počítača. Ak testom vyhovejú všetky jednotky, test POST je dokončený a dá počítaču pokyn, aby začal načítať operačný systém.
Načítava sa operačný systém
Potom, čo počítač prešiel POST, spustí topánka procesu. Tento proces je zodpovedný za načítanie operačného systému a všetkých jeho pridružených systémových súborov. Pretože Microsoft Windows je najbežnejšie používaný operačný systém, táto časť sa venuje načítaniu systému Microsoft Windows.
Systém BIOS najskôr odovzdá kontrolu bootloaderu, ktorý sleduje bootovací sektor pevného disku. Ak vaša bootovacia sekvencia v nastavení CMOS nie je nastavená tak, aby sa najskôr pozerala na pevný disk, môže sa bootovať z prvého dostupného bootovacieho média (napr. DVD alebo flash disk).
V tomto príklade sa v bootovacom sektore nachádza Microsoft Windows 10 Bootmgr (správca zavedenia systému Windows). Informuje počítač, kde nájde zvyšný kód na pevnom disku. Ďalej sa načíta systém Windows, počnúc úvodnou obrazovkou systému Windows a načítaním registra Windows. Po načítaní registra začne systém Windows načítať do pamäte mnoho nízkoúrovňových programov, ktoré tvoria operačný systém. Mnoho z pôvodne načítaných programov umožňuje systému Windows komunikovať so základným hardvérom a inými programami spustenými v počítači.
Po načítaní registra sa začnú načítavať základné hardvérové zariadenia pripoj a hraj zariadenia, PCI a ISA zariadenia. Po načítaní všetkých týchto zariadení systém Windows načíta úplnú podporu pevného disku, diskových oddielov a akýchkoľvek iných diskových jednotiek a potom prejde na všetky ostatné nainštalované ovládače.
Nakoniec sa po dokončení vyššie uvedených krokov načítajú všetky ďalšie požadované služby a spustí sa systém Windows.
Hardvérové zariadenia komunikujúce s počítačom
Po zavedení operačného systému do počítača musí byť hardvér pripojený k počítaču schopný komunikovať s procesorom. Hardvérová komunikácia sa vykonáva pomocou žiadosti o prerušenie ( IRQ ). Radič prerušenia odošle požiadavku (INTR) do CPU, aby zastavil proces, ktorý robí pri spracovaní novej hardvérovej požiadavky. Všetko, čo vykonáva CPU, sa pozastaví a uloží ako adresa pamäte do zásobníka pamäte. Potom sa táto úloha obnoví po dokončení aktuálnej (naliehavejšej) úlohy.