Ezt a dokumentumot azért hoztuk létre, hogy jobban megértsék, hogyan működik a személyi számítógép és hogyan működik minden alkalommal, amikor megnyomja a bekapcsológombot.

A számítógép bekapcsolása

Amikor először megnyomja a bekapcsológombot, a számítógép jelet küld a számítógép tápegységére, amely átalakítja a váltakozó áramot (AC) egyenáramra (DC). Ez megfelelő mennyiségű feszültséget és villamos energiát biztosít a számítógépnek és alkatrészeinek.

Miután a számítógép és annak összetevői bőséges erővel rendelkeznek, és a tápegység nem jelez hibákat, jelet küld (tranzisztorokkal) az alaplapra és a számítógép processzorára (CPU). Miközben ez megtörténik, a processzor törli a memóriában a maradék adatokat és megadja a CPU program számlálójának F000 hexadecimális számát. Ez a szám az első utasítás helye, és azt mondja a CPU-nak, hogy készen áll az alapvető bemeneti / kimeneti rendszerben (BIOS) található utasítások feldolgozására.

BIOS és a POST

Amikor a számítógép először megvizsgálja a BIOS-t, elkezdi a bekapcsolási önellenőrző (POST) szekvenciát, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a számítógép összetevői jelen vannak-e és megfelelően működnek. Ha a számítógép nem hajtja végre ezeket a teszteket, akkor egy szabálytalan POST-ot talál. A szabálytalan POST egy sípoló kód, amely különbözik a szabványos egy vagy két sípszótól. Például egy szabálytalan POST semmilyen sípoló hangot nem generálhat, vagy különböző hangjelzések kombinációját jelezheti a hiba okát.

Ha a számítógép áthalad a POST-on, a CMOS-chipben található első 64 bájtos memóriát vizsgálja, amelyet a CMOS-akkumulátor életben tart, még akkor is, ha a számítógép ki van kapcsolva. Ez a chip olyan információkat tartalmaz, mint a rendszeridő és dátum, valamint a számítógépre telepített összes hardver információja.

A CMOS-adatok betöltése után a POST megkezdi a rendszerbeállítások ellenőrzését és összehasonlítását azzal, ami a számítógépen van telepítve. Ha nem találunk hibát, akkor az alapkészülék-illesztőprogramokat és a megszakításkezelőket betölti a hardverek, például a merevlemez, a billentyűzet, az egér és a hajlékonylemez-meghajtó számára. Ezek az alapvető illesztőprogramok lehetővé teszik, hogy a CPU kommunikálhasson ezen hardvereszközökkel, és lehetővé tegye a számítógép számára a rendszerindítási folyamat folytatását.

Ezután a POST ellenőrzi a valós idejű órát (RTC) vagy a rendszer időzítőjét és a számítógépes rendszerbuszot, hogy megbizonyosodjon arról, hogy mindkettő megfelelően működik-e a számítógépen. Végül egy kép jelenik meg a kijelzőn, miután a POST betöltötte a kijelzőadapterben lévő memóriát, és a teljes rendszer BIOS részévé vált.

Ezután a BIOS ellenőrzi, hogy hideg indítással vagy meleg indítással (újraindítással) végzi-e a 0000: 0472 memória címét. Ha 1234h-t lát, a BIOS tudja, hogy ez egy újraindítás, és kihagyja a POST további lépéseit.

Ha 1234h nem látható, a BIOS tudja, hogy ez egy hidegindítás, és folytatja a további POST lépések futtatását. Ezután teszteli a számítógépre telepített számítógépes memóriát (RAM) minden egyes chipre írva. A korai számítógépeknél láthatja, hogy a lépés végrehajtja a lépést, mivel a telepített memóriát az indításkor számolja.

Végül a POST jeleket küld a számítógép hajlékonylemezére, optikai és merevlemezére, hogy tesztelje ezeket a meghajtókat. Ha az összes meghajtó átmegy a teszten, a POST teljes, és utasítja a számítógépet az operációs rendszer betöltésének folyamatáról.

• Mi a különbség a BIOS és a CMOS között?

Az operációs rendszer indítása

Miután a számítógép elhaladt a POST-on, a számítógép elindítja a rendszerindítási folyamatot. Ez a folyamat az operációs rendszert és az összes társított fájlt betölti. Mivel a Microsoft Windows a leggyakrabban használt operációs rendszer, ez a rész a Microsoft Windows betöltésének folyamatát fedi le.

A BIOS először kezeli a bootstrap betöltőjét, amely a merevlemez indítási szektorát vizsgálja. Ha a rendszerindítási sorrendet a CMOS-ban nem állítja be, hogy először nézze meg a merevlemezt, akkor először megnézheti a betöltött hajlékonylemez-meghajtón vagy az optikai lemezen lévő rendszerindítást.

Ebben a példában a rendszerindító szektorban megtalálható a Microsoft Windows XP NT Loader (NTLDR), és megmondja a számítógépnek, hogy hol találja meg a merevlemezen fennmaradó kódot. Ezután a Windows betölti az ntdetect.com fájlt, amely megjeleníti a Windows splash képernyőjét, és betölti a Windows Registry-et. A rendszerleíró adatbázis betöltése után a Windows több tucat alacsony szintű programot tölt be, amelyek az operációs rendszert a memóriába foglalják. Az eredetileg betöltött programok közül sokan lehetővé teszik, hogy a Windows kommunikáljon a számítógépen futó alapvető hardverekkel és más programokkal.

Miután a nyilvántartó betöltötte a kezdeti alap hardvereszközöket, elkezdi betölteni a Plug-and-Play eszközöket, a PCI-t és az ISA-eszközöket. Az összes ilyen eszköz betöltése után a Windows betölti a merevlemez, a partíciók és a többi lemezmeghajtó teljes támogatását, majd az összes többi telepített illesztőprogramra ugrik.

Végül, a fenti lépések sikeres elvégzése után minden további szükséges szolgáltatás betöltődik és a Windows elindul.

A számítógéppel kommunikáló hardvereszközök

Miután a számítógép betöltötte az operációs rendszert, a számítógéphez csatlakoztatott hardvernek képesnek kell lennie kommunikálni a CPU-val. A hardveres kommunikáció megszakítási kérés (IRQ) használatával történik. Minden alkalommal, amikor a hardver megköveteli a számítógép figyelmét, a megszakító vezérlő elküldi a kérést (INTR) a CPU-nak, hogy megállítsa azt, amit csinál a kérés feldolgozásához. Bármi, amit a CPU jelenleg végez, tartásba kerül, és a memóriacsomagban tárolódik, és a megszakítási kérelem feldolgozása után visszatér.