Bir bilgisayar nasıl çalışır?

Bu belge, kişisel bilgisayarın nasıl çalıştığını ve güç düğmesine her bastığınızda ne yaptığını daha iyi anlamanız için oluşturulmuştur.

Bilgisayarı açma

Güç düğmesine ilk bastığınızda, bilgisayar, alternatif akımı (AC) doğrudan bir akıma (DC) dönüştüren bilgisayarın güç kaynağına bir sinyal gönderir. Bu, bilgisayara ve bileşenlerine uygun miktarda voltaj ve elektrik sağlar.

Bilgisayar ve bileşenleri yeterli güce sahip olduktan ve güç kaynağı hiçbir hata bildirmediğinde, ana kart ve bilgisayar işlemcisine (CPU) bir sinyal (transistörler kullanarak) gönderir. Bu olurken, işlemci bellek kayıtlarındaki kalan verileri temizler ve CPU program sayacına F000 onaltılık bir sayı verir. Bu numara ilk komutun yeridir ve CPU'ya temel giriş / çıkış sisteminde (BIOS) bulunan talimatları işlemeye hazır olduğunu söyler.

BIOS ve POST

Bilgisayar ilk önce BIOS'a baktığında, bilgisayardaki bileşenlerin bulunduğundan ve düzgün çalıştığından emin olmak için açılışta otomatik sınama (POST) sırasını başlatır. Bilgisayar bu testlerden herhangi birini geçemezse, düzensiz bir POST ile karşılaşacaktır. Düzensiz bir POST, standart bir veya iki bip sesinden farklı bir bip kodudur. Örneğin, düzensiz bir POST, başarısızlığın nedenini belirtmek için hiç bip sesi çıkarmayabilir veya farklı bip seslerinin bir kombinasyonuna neden olabilir.

Bilgisayar POST'u geçerse, CMOS yongasında bulunan ve bilgisayar kapatılsa bile CMOS pili tarafından canlı tutulan ilk 64 bayt belleğe bakar. Bu yonga, sistem saati ve tarihi gibi bilgileri ve bilgisayarınızda yüklü tüm donanımlarla ilgili bilgileri içerir.

CMOS bilgisini yükledikten sonra, POST sistem ayarlarını denetlemeye ve bilgisayarda yüklü olanları karşılaştırmaya başlayacaktır. Hata bulunmazsa, temel aygıt sürücülerini yükler ve sabit sürücü, klavye, fare ve disket sürücü gibi donanımlar için kesme işleyicilerini yükler. Bu temel sürücüler CPU'nun bu donanım aygıtlarıyla iletişim kurmasına ve bilgisayarın önyükleme işlemine devam etmesine izin verir.

Daha sonra, POST bunların her ikisinin de bilgisayarda doğru şekilde çalıştığından emin olmak için gerçek zamanlı saati (RTC) veya sistem zamanlayıcısını ve bilgisayar sistem veriyolunu kontrol edecektir. Sonunda, POST ekran bağdaştırıcısında bulunan belleği yükledikten ve onu genel sistem BIOS'unun bir parçası haline getirdikten sonra ekranınızda bir resim elde edersiniz.

Ardından, BIOS 0000: 0472 bellek adresine bakarak soğuk başlatma ya da ılık başlatma (yeniden başlatma) yapıp yapmadığını kontrol eder. 1234 saat görürse, BIOS bunun bir yeniden başlatma olduğunu bilir ve POST adımlarının kalanını atlar.

1234h görünmüyorsa, BIOS bunun soğuk bir açılış olduğunu bilir ve ek POST adımları uygulamaya devam eder. Daha sonra, her çipe yazarak bilgisayara takılı olan bilgisayar belleğini (RAM) test eder. İlk bilgisayarlarda, başlatılan toplam belleği sayarken bu adımı gerçekleştirdiğini görebilirsiniz.

Son olarak, POST bu sürücüleri sınamak için bilgisayara disket, optik ve sabit sürücüye sinyaller gönderir. Tüm sürücüler testi geçerse, POST tamamlanır ve bilgisayara işletim sistemini yükleme işlemini başlatmasını söyler.

  • BIOS ve CMOS arasındaki fark nedir?

İşletim sistemini önyükleme

Bilgisayar POST'u geçtikten sonra, bilgisayar önyükleme işlemini başlatır. Bu işlem işletim sistemini ve onunla ilişkili tüm dosyaları yükler. Microsoft Windows en yaygın kullanılan işletim sistemi olduğundan, bu bölüm Microsoft Windows yükleme işlemini kapsayacaktır.

BIOS ilk önce sabit sürücünün önyükleme sektörüne bakan önyükleme yükleyicisini kontrol ediyor. CMOS kurulumundaki önyükleme sıranız önce sabit sürücüye bakacak şekilde ayarlanmamışsa, bunu yapmadan önce takılı herhangi bir disket veya optik diskteki önyükleme sektörüne bakabilir.

Bu örnekte, Microsoft Windows XP NT Yükleyici (NTLDR), önyükleme sektöründe bulunur ve bilgisayara sabit sürücüde kalan kodu nerede bulacağını söyler. Ardından, Windows açılış ekranını gösteren ve Windows Kayıt Defterini yükleyen ntdetect.com dosyasını yükler. Kayıt defterini yükledikten sonra, Windows işletim sistemini oluşturan düzinelerce düşük seviye programı yüklemeye başlar. Başlangıçta yüklenen programların çoğu, Windows'un temel donanım ve bilgisayarda çalışan diğer programlarla iletişim kurmasına olanak sağlayan şeydir.

Kayıt Defteri ilk temel donanım aygıtlarını yükledikten sonra, Tak ve Kullan aygıtlarını, PCI ve ISA aygıtlarını yüklemeye başlar. Tüm bu aygıtları yükledikten sonra, Windows sabit disk, bölümler ve diğer disk sürücülerinden tam destek alır ve daha sonra kurulmuş tüm diğer sürücülere taşınır.

Son olarak, yukarıdaki adımları başarıyla tamamladıktan sonra, gerekli olan ek hizmetler yüklenir ve Windows başlar.

Bilgisayarla iletişim kuran donanım aygıtları

Bilgisayar işletim sistemini yükledikten sonra, bilgisayara bağlı donanım CPU ile iletişim kurabilmelidir. Donanım iletişimi, kesme isteği (IRQ) kullanılarak yapılır. Her donanım, bilgisayarın dikkatine ihtiyaç duyduğunda, kesme denetleyicisi, isteği işlemek için ne yaptığını durdurmak için isteği (INTR) CPU'ya gönderir. İşlemci tarafından şu anda yapılmış olan herhangi bir şey bekletilir ve bellek yığınında bir bellek adresi olarak depolanır ve kesme isteği işlendikten sonra geri gönderilir.