Bagaimanakah komputer bekerja?

Dokumen ini telah dibuat untuk memberi anda pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana komputer peribadi berfungsi dan apa yang dilakukan setiap kali anda menekan butang kuasa.

Powering pada komputer

Apabila anda mula menekan butang kuasa, komputer menghantar isyarat kepada bekalan kuasa komputer, yang menukar arus berselang (AC) ke arus langsung (DC). Ini membekalkan komputer dan komponennya dengan voltan dan elektrik yang sesuai.

Sebaik sahaja komputer dan komponennya mempunyai kuasa yang mencukupi dan laporan bekalan kuasa tidak ada kesilapan, ia menghantar isyarat (menggunakan transistor) ke motherboard dan pemproses komputer (CPU). Walaupun ini berlaku, pemproses akan menghapuskan apa-apa data yang tersisa di dalam daftar memori dan memberi program CPU kaunter nombor heksadesimal F000. Nombor ini adalah lokasi arahan pertama dan memberitahu CPU bahawa ia bersedia untuk memproses arahan yang terkandung dalam sistem input / output asas (BIOS).

BIOS dan POST

Apabila komputer mula-mula melihat BIOS, ia memulakan urutan kuasa sendiri (POST) untuk memastikan komponen dalam komputer hadir dan berfungsi dengan baik. Jika komputer tidak lulus mana-mana ujian ini, ia akan menemui POST yang tidak teratur. POST tidak teratur adalah kod bip yang berbeza dari satu atau dua bip standard. Sebagai contoh, POST yang tidak teratur boleh menjana tidak ada bip sama ada atau gabungan bip yang berbeza untuk menunjukkan punca kegagalan.

Sekiranya komputer melewati POST, ia melihat memori 64-bait yang pertama yang terdapat di cip CMOS, yang disimpan secara hidup oleh bateri CMOS walaupun komputer dimatikan. Cip ini mengandungi maklumat seperti masa dan tarikh sistem dan maklumat tentang semua perkakasan yang dipasang di komputer anda.

Selepas memuatkan maklumat CMOS, POST akan mula memeriksa dan membandingkan tetapan sistem dengan apa yang dipasang di komputer. Jika tiada kesilapan dijumpai maka akan memuatkan pemacu peranti asas dan pengendali interrupt untuk perkakasan seperti pemacu keras, papan kekunci, tetikus, dan pemacu liut. Pemandu asas ini membenarkan CPU untuk berkomunikasi dengan peranti perkakasan ini dan membenarkan komputer untuk meneruskan proses bootnya.

Seterusnya, POST akan menyemak jam masa sebenar (RTC) atau pemasa sistem dan bas sistem komputer untuk memastikan kedua-dua ini berfungsi dengan betul pada komputer. Akhir sekali, anda akan mendapat gambar pada paparan anda selepas POST telah memuatkan memori yang terdapat pada penyesuai paparan dan telah menjadikannya sebahagian daripada keseluruhan sistem BIOS.

Seterusnya, cek BIOS untuk melihat sama ada ia melakukan boot sejuk atau boot panas (reboot) dengan melihat alamat memori 0000: 0472. Jika ia melihat 1234h BIOS tahu bahawa ini adalah reboot dan melangkau baki langkah-langkah POST.

Sekiranya 1234h tidak dilihat, BIOS tahu bahawa ini adalah boot sejuk dan akan terus menjalankan langkah-langkah POST tambahan. Seterusnya, ia menguji memori komputer (RAM) yang dipasang di komputer dengan menulis kepada setiap cip. Dengan komputer awal, anda dapat melihatnya melakukan langkah kerana ia mengira jumlah memori yang terpasang semasa boot itu.

Akhir sekali, POST akan menghantar isyarat kepada cakera liut, optik dan cakera komputer untuk menguji pemacu ini. Jika semua pemacu lulus ujian, POST selesai dan mengarahkan komputer untuk memulakan proses memuatkan sistem operasi.

  • Apakah perbezaan antara BIOS dan CMOS?

Memasang sistem operasi

Selepas komputer telah lulus POST, komputer akan memulakan proses boot. Proses ini adalah apa yang memuatkan sistem operasi dan semua fail berkaitan. Kerana Microsoft Windows adalah sistem operasi yang paling biasa digunakan, bahagian ini akan meliputi proses memuat Microsoft Windows.

Kawalan tangan pertama BIOS ke pemuat bootstrap, yang melihat sektor boot dari cakera keras. Jika urutan boot anda dalam persediaan CMOS tidak ditetapkan untuk melihat cakera keras terlebih dahulu, ia mungkin melihat sektor boot pada mana-mana pemacu cakera liut yang dipasang atau cakera optik terlebih dahulu sebelum melakukan ini.

Dalam contoh ini, Microsoft Windows XP NT Loader (NTLDR) dijumpai pada sektor boot dan memberitahu komputer di mana untuk mencari kod baki pada cakera keras. Seterusnya, Windows memuat fail ntdetect.com, yang memaparkan skrin percikan Windows dan memuatkan Windows Registry. Selepas memuatkan Pejabat Pendaftaran, Windows mula memuatkan berpuluh-puluh program peringkat rendah yang membentuk sistem operasi ke dalam memori. Banyak program yang dimuatkan pada mulanya adalah apa yang membolehkan Windows berkomunikasi dengan perkakasan penting dan program lain yang berjalan di komputer.

Setelah Registry memuatkan peranti perkakasan asas awal, ia mula memuat peranti Plug-and-Play, PCI, dan peranti ISA. Selepas memuatkan semua peranti ini, Windows memuatkan sokongan penuh cakera keras, sekatan, dan mana-mana pemacu cakera lain dan kemudian bergerak ke semua pemacu lain yang telah dipasang.

Akhir sekali, setelah berjaya menyelesaikan langkah-langkah di atas, sebarang perkhidmatan tambahan diperlukan dimuat dan Windows bermula.

Peranti perkakasan berkomunikasi dengan komputer

Selepas komputer telah memuatkan sistem operasi, perkakasan yang dipasang pada komputer mesti dapat berkomunikasi dengan CPU. Komunikasi perkakasan dilakukan dengan menggunakan permintaan interrupt (IRQ). Setiap kali perkakasan memerlukan perhatian komputer, pengawal siaran menghantar permintaan (INTR) ke CPU untuk menghentikan apa yang dilakukannya untuk memproses permintaan. Apa-apa sahaja yang sedang dilakukan oleh CPU ditahan dan disimpan sebagai alamat memori dalam timbunan memori dan dikembalikan setelah permintaan interrupt diproses.