Tämä sivu on luotu antamaan sinulle paremman käsityksen siitä, miten henkilökohtainen tietokone alkaa, kun painat virtapainiketta.
Tietokoneen käynnistäminen
Kun painat virtapainiketta ensimmäisen kerran, tietokone lähettää signaalin tietokoneen virtalähteeseen, joka muuntaa vaihtovirran (vaihtovirta) tasavirraksi (DC). Tämä virtalähde syöttää tietokoneeseen ja sen osiin oikean määrän jännitettä ja sähköä.
Kun tietokoneessa ja sen komponenteissa on riittävästi virtaa ja virtalähde ei ilmoita virheistä, se lähettää signaalin (transistoreilla) emolevylle ja tietokoneen prosessorille (CPU). Kun tämä tapahtuu, prosessori tyhjentää muistin rekistereistä jääneet tiedot ja antaa CPU-ohjelmalaskurille heksadesimaaliluvun F000. Tämä numero kertoo suorittimelle, että se on valmis käsittelemään tässä paikassa olevia ohjeita, jotka sisältyvät perussyöttö-/tulostusjärjestelmään (BIOS).
BIOS ja POST
Kun tietokone tarkastelee BIOSia ensimmäisen kerran, se aloittaa käynnistyksen itsetestin (POST). Tämä järjestys varmistaa, että tarvittavat komponentit ovat paikalla ja toimivat oikein. Jos tietokone ei läpäise mitään näistä testeistä, se havaitsee epäsäännöllisen POST-testin. Epäsäännöllinen POST on äänimerkkikoodi, joka eroaa tavallisesta yhdestä tai kahdesta piippauksesta. Esimerkiksi epäsäännöllinen POST ei voi tuottaa piippauksia tai eri äänimerkkien yhdistelmää osoittamaan vian syyn.
Jos tietokone läpäisee POST-testin, se tarkastelee ensimmäiset 64 tavua CMOS-sirun muistista. CMOS-akku pitää tämän sirun hengissä, vaikka tietokone olisi sammutettu. Tämä siru sisältää tietoja, kuten järjestelmän kellonajan ja päivämäärän sekä tiedot kaikista tietokoneeseen asennetuista laitteistoista.
Kun CMOS-tiedot on ladattu, POST alkaa tarkastaa ja vertailla järjestelmäasetuksia tietokoneeseen asennettuihin tietoihin. Jos virheitä ei löydy, se lataa peruslaiteajurit ja keskeytyskäsittelijät laitteistoille, kuten kiintolevylle, näppäimistölle, hiirelle ja levykeasemalle. Nämä perusohjaimet antavat CPU:n kommunikoida näiden laitteistolaitteiden kanssa ja sallivat tietokoneen jatkaa käynnistystä.
Seuraavaksi POST tarkistaa reaaliaikakellon (RTC) tai järjestelmäajastimen ja järjestelmäväylän varmistaakseen, että molemmat toimivat. Lopuksi saat kuvan näytöllesi, kun POST on ladannut näyttösovittimen muistin.
Seuraavaksi BIOS tarkistaa, suorittaako se kylmäkäynnistystä vai lämminkäynnistystä (uudelleenkäynnistys) katsomalla muistiosoitetta 0000:0472. Jos se näkee 1234h, BIOS tietää, että tämä on uudelleenkäynnistys, ja ohittaa loput POST-vaiheet.
Jos 1234h ei näy, BIOS tietää, että tämä on kylmäkäynnistys, ja jatkaa POST-lisävaiheiden suorittamista. Seuraavaksi se testaa tietokoneeseen asennetun tietokoneen muistin (RAM) kirjoittamalla jokaiselle sirulle. Varhaiset tietokoneet näyttäisivät tämän vaiheen, kun muisti laskettiin käynnistyksen aikana.
Lopuksi POST lähettää signaalit tietokoneen optiseen asemaan ja kiintolevyyn testausta varten. Jos kaikki asemat läpäisevät testin, POST on valmis ja kehottaa tietokonetta aloittamaan käyttöjärjestelmän lataamisen.
Ladataan käyttöjärjestelmää
Kun tietokone on läpäissyt POST-testin, se aloittaa käynnistysprosessin. Tämä prosessi on vastuussa käyttöjärjestelmän ja kaikkien siihen liittyvien järjestelmätiedostojen lataamisesta. Koska Microsoft Windows on yleisimmin käytetty käyttöjärjestelmä, tämä osa kattaa Microsoft Windowsin lataamisen.
BIOS luovuttaa ensin hallinnan bootstrap-lataimelle, joka tarkastelee kiintolevyn käynnistyssektoria. Jos käynnistysjärjestystä CMOS-asetuksissa ei ole asetettu katsomaan ensin kiintolevyä, se saattaa käynnistyä ensimmäiseltä saatavilla olevalta käynnistyslevyltä (esim. DVD-levyltä tai flash-asemalta).
Tässä esimerkissä Microsoft Windows 10 Bootmgr (Windowsin käynnistyshallinta) löytyy käynnistyssektorista. Se kertoo tietokoneelle, mistä kiintolevyllä jäljellä oleva koodi löytyy. Seuraavaksi Windows ladataan, alkaen Windowsin aloitusnäytöstä ja lataamalla Windowsin rekisteri. Rekisterin lataamisen jälkeen Windows alkaa ladata monia käyttöjärjestelmän muodostavia matalan tason ohjelmia muistiin. Monet alun perin ladatuista ohjelmista antavat Windowsin kommunikoida olennaisten laitteistojen ja muiden tietokoneessa käynnissä olevien ohjelmien kanssa.
Kun rekisteri on latautunut, alkuperäiset peruslaitteistot, se alkaa ladata plug and play -laitteita, PCI- ja ISA-laitteita. Kun kaikki nämä laitteet on ladattu, Windows lataa täyden tuen kiintolevylle, osiolle ja muille levyasemille ja siirtyy sitten kaikkiin muihin asennettuihin ohjaimiin.
Lopuksi yllä olevien vaiheiden suorittamisen jälkeen kaikki tarvittavat lisäpalvelut ladataan ja Windows käynnistyy.
Tietokoneen kanssa kommunikoivat laitteistot
Kun tietokone on ladannut käyttöjärjestelmän, tietokoneeseen liitetyn laitteiston on kyettävä kommunikoimaan CPU:n kanssa. Laitteiston tiedonsiirto tapahtuu keskeytyspyynnön (IRQ) avulla. Keskeytysohjain lähettää pyynnön (INTR) CPU:lle lopettaakseen sen, mitä se tekee käsitelläkseen uutta laitteistopyyntöä. Kaikki suorittimen suorittama toiminto asetetaan pitoon ja tallennetaan muistiosoitteeksi muistipinoon. Tämän jälkeen tehtävä jatkuu, kun nykyinen (kiireellisempi) tehtävä on suoritettu.
