เอกสารนี้ได้รับการสร้างขึ้นเพื่อให้คุณเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับการทำงานของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและการทำงานทุกครั้งที่คุณกดปุ่มเปิดปิด

เปิดเครื่องคอมพิวเตอร์

เมื่อคุณกดปุ่มเปิดปิดเครื่องคอมพิวเตอร์จะส่งสัญญาณไปยังแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ซึ่งจะแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) อุปกรณ์นี้ให้คอมพิวเตอร์และส่วนประกอบด้วยแรงดันและกระแสไฟฟ้าในปริมาณที่เหมาะสม

เมื่อคอมพิวเตอร์และส่วนประกอบมีกำลังไฟเพียงพอและแหล่งจ่ายไฟก็ไม่มีข้อผิดพลาดมันจะส่งสัญญาณ (โดยใช้ทรานซิสเตอร์) ไปยังเมนบอร์ดและตัวประมวลผลคอมพิวเตอร์ (CPU) ขณะที่สิ่งนี้เกิดขึ้นตัวประมวลผลจะล้างข้อมูลที่เหลือใด ๆ ในการลงทะเบียนหน่วยความจำและให้โปรแกรม CPU นับจำนวนเลขฐานสิบหก F000 หมายเลขนี้เป็นที่ตั้งของคำสั่งแรกและบอก CPU ว่าพร้อมที่จะประมวลผลคำแนะนำที่มีอยู่ในระบบอินพุต / เอาท์พุตพื้นฐาน (BIOS)

BIOS และ POST

เมื่อคอมพิวเตอร์ตรวจสอบ BIOS เป็นครั้งแรกเครื่องจะเริ่มลำดับการทดสอบตัวเองเมื่อเปิดเครื่อง (POST) เพื่อให้แน่ใจว่ามีส่วนประกอบต่าง ๆ ในคอมพิวเตอร์และทำงานอย่างถูกต้อง หากคอมพิวเตอร์ไม่ผ่านการทดสอบใด ๆ เหล่านี้คอมพิวเตอร์จะพบกับ POST ที่ผิดปกติ POST ที่ผิดปกติคือรหัสเสียงบี๊ปที่แตกต่างจากเสียงบี๊ปหนึ่งหรือสองมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น POST ที่ผิดปกติไม่สามารถส่งเสียงบี๊บเลยหรือเสียงบี๊บต่าง ๆ เพื่อระบุสาเหตุของความล้มเหลว

หากคอมพิวเตอร์ผ่าน POST จะดูที่หน่วยความจำ 64- ไบต์แรกที่อยู่ในชิป CMOS ซึ่งแบตเตอรี่ CMOS ยังคงอยู่แม้ว่าจะปิดเครื่องก็ตาม ชิปนี้มีข้อมูลเช่นเวลาและวันที่ของระบบและข้อมูลเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์ทั้งหมดที่ติดตั้งในคอมพิวเตอร์ของคุณ

หลังจากโหลดข้อมูล CMOS แล้ว POST จะเริ่มตรวจสอบและเปรียบเทียบการตั้งค่าระบบกับสิ่งที่ติดตั้งในคอมพิวเตอร์ หากไม่พบข้อผิดพลาดมันจะโหลดไดรเวอร์อุปกรณ์พื้นฐานและตัวจัดการขัดจังหวะสำหรับฮาร์ดแวร์เช่นฮาร์ดไดรฟ์แป้นพิมพ์เมาส์และฟลอปปี้ไดรฟ์ ไดรเวอร์พื้นฐานเหล่านี้อนุญาตให้ CPU สื่อสารกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เหล่านี้และอนุญาตให้คอมพิวเตอร์ดำเนินการบู๊ตต่อไป

จากนั้น POST จะตรวจสอบนาฬิกาเรียลไทม์ (RTC) หรือตัวจับเวลาระบบและบัสระบบคอมพิวเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าทั้งสองอย่างนี้ทำงานได้อย่างถูกต้องบนคอมพิวเตอร์ ในที่สุดคุณจะได้รับภาพบนจอแสดงผลของคุณหลังจากที่ POST ได้โหลดหน่วยความจำที่มีอยู่ในการ์ดแสดงผลและทำให้มันเป็นส่วนหนึ่งของ BIOS ระบบโดยรวม

จากนั้น BIOS จะตรวจสอบเพื่อดูว่ามีการทำ cold boot หรือ warm boot (reboot) หรือไม่โดยดูที่ที่อยู่หน่วยความจำ 0000: 0472 ถ้าเห็น 1234 ชั่วโมง BIOS รู้ว่านี่เป็นการรีบู๊ตและข้ามส่วนที่เหลือของขั้นตอน POST

หากไม่เห็น 1234h แสดงว่า BIOS รู้ว่านี่เป็นการเปิดเครื่องใหม่และจะดำเนินการตามขั้นตอน POST เพิ่มเติมต่อไป จากนั้นจะทำการทดสอบหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ (RAM) ที่ติดตั้งในคอมพิวเตอร์โดยการเขียนไปยังชิปแต่ละตัว สำหรับคอมพิวเตอร์รุ่นแรกคุณจะเห็นว่ามันทำตามขั้นตอนในขณะที่นับจำนวนหน่วยความจำที่ติดตั้งทั้งหมดเมื่อบู๊ต

ในที่สุด POST จะส่งสัญญาณไปยังคอมพิวเตอร์ฟลอปปี้ออปติคัลและฮาร์ดไดรฟ์เพื่อทดสอบไดรฟ์เหล่านี้ หากไดรฟ์ทั้งหมดผ่านการทดสอบ POST จะเสร็จสมบูรณ์และสั่งให้คอมพิวเตอร์เริ่มกระบวนการโหลดระบบปฏิบัติการ

• BIOS และ CMOS แตกต่างกันอย่างไร?

การบูตระบบปฏิบัติการ

หลังจากที่คอมพิวเตอร์ผ่าน POST คอมพิวเตอร์จะเริ่มกระบวนการบู๊ต กระบวนการนี้เป็นสิ่งที่โหลดระบบปฏิบัติการและไฟล์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง เนื่องจาก Microsoft Windows เป็นระบบปฏิบัติการที่ใช้มากที่สุดในส่วนนี้จะครอบคลุมถึงขั้นตอนการโหลด Microsoft Windows

มือแรกของ BIOS ควบคุมไปยังตัวโหลดบู๊ตสแตรปซึ่งจะตรวจสอบบูตเซกเตอร์ของฮาร์ดไดรฟ์ หากลำดับการบู๊ตของคุณในการตั้งค่า CMOS ไม่ได้รับการตั้งค่าให้ดูที่ฮาร์ดไดรฟ์ก่อนอาจจะดูที่บูตเซกเตอร์ในฟลอปปี้ดิสก์ไดรฟ์หรือออปติคัลดิสก์ก่อนที่จะทำสิ่งนี้

ในตัวอย่างนี้พบ Microsoft Windows XP NT Loader (NTLDR) ในบูตเซกเตอร์และบอกคอมพิวเตอร์ว่าจะหารหัสที่เหลือบนฮาร์ดไดรฟ์ได้จากที่ใด ถัดไป Windows โหลดไฟล์ ntdetect.com ซึ่งแสดงหน้าจอ Windows splash และโหลด Windows Registry หลังจากโหลด Registry แล้ว Windows จะเริ่มโหลดโปรแกรมระดับล่างหลายสิบโปรแกรมซึ่งประกอบขึ้นเป็นระบบปฏิบัติการในหน่วยความจำ โปรแกรมที่โหลดครั้งแรกหลายโปรแกรมเป็นสิ่งที่ทำให้ Windows สามารถสื่อสารกับฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นและโปรแกรมอื่น ๆ ที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์

หลังจากที่รีจิสตรีได้โหลดอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์พื้นฐานเริ่มต้นมันจะเริ่มโหลดอุปกรณ์ Plug-and-Play, PCI และอุปกรณ์ ISA หลังจากโหลดอุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านี้ Windows จะโหลดการสนับสนุนฮาร์ดไดรฟ์พาร์ติชันและดิสก์ไดรฟ์อื่น ๆ อย่างเต็มที่จากนั้นย้ายไปยังไดรเวอร์อื่น ๆ ทั้งหมดที่ติดตั้งไว้

ในที่สุดหลังจากทำตามขั้นตอนข้างต้นสำเร็จบริการใด ๆ ที่จำเป็นเพิ่มเติมจะถูกโหลดและ Windows เริ่มทำงาน

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่สื่อสารกับคอมพิวเตอร์

หลังจากคอมพิวเตอร์โหลดระบบปฏิบัติการแล้วฮาร์ดแวร์ที่ต่อกับคอมพิวเตอร์จะต้องสามารถสื่อสารกับ CPU ได้ การสื่อสารฮาร์ดแวร์ทำได้โดยใช้การร้องขอขัดจังหวะ (IRQ) ทุกครั้งที่ฮาร์ดแวร์ต้องการความสนใจของคอมพิวเตอร์ตัวควบคุมการขัดจังหวะจะส่งคำขอ (INTR) ไปยัง CPU เพื่อหยุดสิ่งที่ทำเพื่อประมวลผลคำขอ สิ่งใดที่ CPU กำลังทำอยู่ในปัจจุบันจะถูกพักและเก็บไว้เป็นที่อยู่หน่วยความจำในหน่วยความจำสแต็คและจะถูกส่งกลับไปหลังจากประมวลผลคำขอขัดจังหวะ