Включение и выключение компьютера
04.09.2018
Начало – Часть 1: Обработка информации ,
Часть 2: Общая шина ,
Часть 3: Программное обеспечение персонального компьютера
Кроме внешних устройств в компьютере есть и внутренние устройства. К ним относятся жесткие диски , CD- и DVD- устройства и др. Эти внутренние устройства подключаются к общей шине ПК через контроллеры устройств ввода-вывода.
Включение и выключение компьютера через телефон
Таким образом обеспечивается стандартная конфигурация ПК, когда на общей шине находятся быстродействующие процессор, оперативная память и контроллеры. Остальные устройства (будь они внешние, например, принтеры, или внутренние, такие как жесткие диски, например) подключаются к ПК только через специальные контроллеры.
Подключение внутренних устройств к ПК, также как и внешних устройств к ПК расширяет возможности компьютера. Например, жесткие диски существенно увеличивают память ПК.
Кроме того, внутренние и внешние устройства, подключенные к ПК посредством контроллеров, как правило, позволяют сохранять информацию даже после выключения электропитания компьютера.
При этом информация из оперативной памяти и из процессора стирается полностью без возможности последующего восстановления.
А значит, применяя внешние и внутренние устройства, можно обеспечить сохранность как информации, так и программ. Соответственно, после включения компьютера можно без потери программ и данных продолжать обработку информации. В противном случае приходилось бы после каждого включения компьютера заново его программировать.
BIOS
Теперь посмотрим, как работает современный компьютер с момента его включения, как он «оживает» после подачи электропитания. У каждого компьютера в обязательном порядке есть базовое устройство ввода-вывода ( BIOS ). В момент включения компьютера из него автоматически считывается информация о конфигурации ПК.
Конфигурация ПК – это информация о процессоре и его возможностях, об оперативной памяти и ее размерах (о количестве ячеек памяти), о контроллерах устройств ввода-вывода, подключенных к общей шине ПК. Таким образом, в памяти ПК восстанавливается конфигурация компьютера («забытая» им в момент предыдущего выключения), и теперь процессор, оперативная память и контроллеры могут работать согласованно между собой.
Базовое устройство ввода-вывода (BIOS) является единственным устройством внутри ПК, которому не нужно электрическое питание для хранения данных. Для этого в старых моделях компьютеров к нему подключались специальные аккумуляторы. В современных моделях могут использоваться устройства, не нуждающиеся в электропитании для долговременного хранения информации, например, флеш-память. Иначе, повторяюсь, невозможно сохранить информацию о конфигурации компьютера после выключения электрического питания.
Из базового устройства ввода-вывода (BIOS) в процессе загрузки компьютера также считывается информация о том, на каком из внешних устройств ПК находится загружаемая в него операционная система.
Операционная система – специальное программное обеспечение, которое создает удобный интерфейс для работы пользователей ПК и удобную среду для выполнения прикладных программ пользователей компьютера. Процессор обращается к этому внешнему устройству (используя адрес этого устройства, прочитанный из базового устройства ввода-вывода BIOS), выбирает программу загрузки операционной системы и исполняет эту программу последовательно команда за командой.
На все это требуется немалое время, поэтому компьютер не начинает работу немедленно после включения. Для ускорения включения компьютера в ноутбуках и, реже, в стационарных компьютерах применяются методы «быстрого» включения и выключения, так называемые спящий и ждущий режимы . Но для того, чтобы быстро включить компьютер, не тратя времени на ожидание загрузки операционной системы, нужно сначала его «правильно» выключить.
При выключении компьютера путем перевода его в один из указанных выше режимов (спящий или ждущий) в оперативной памяти или на жестком диске сохраняется образ операционной системы и прикладных программ на момент выключения компьютера.
Затем при включении компьютера остается только загрузить этот сохраненный образ в оперативную память, и запустить выполнение прерванных программ. И это происходит намного быстрее, чем запуск операционной системы из начальной точки загрузки.
Говоря о спящем и ждущем режимах выключения компьютера, необходимо отметить, что выключение компьютера в ждущий режим требует обязательного сохранения электрического подключения компьютера. Это связано с тем, что в ждущем режиме информация о конфигурации компьютера записывается в оперативную память, работа которой без электрического питания невозможна.
А вот при выключении в спящий режим компьютер можно отключить от электрической сети, так как вся необходимая для последующего включения электропитания информация сохраняется на жестком диске, и не теряется при отключении питания.
После загрузки операционной системы процессор начинает выполнять те программы, которые необходимы пользователю ПК. Разумеется, пользователи не задумываются о том, какими командами пользуется процессор ПК, из каких ячеек оперативной памяти он берет данные и в какие ячейки их записывает после обработки и т.д. Пользователей ПК от этого избавили программисты, которые обеспечили перевод инструкций пользователей на язык, понятный процессору ПК.
Опять мы видим, что программное обеспечение компьютеров играет решающую роль в том, что современные ПК стали столь распространенными и удобными для работы устройствами обработки информации…
В дополнение к статье можно посмотреть видео о ждущем режиме, и настройке (при необходимости) спящего режима:
P.S. Статья закончилась, но на блоге можно еще прочитать:
Как работает ПК: часть 1. Обработка информации
Как работает ПК: часть 2. Общая шина
Как работает ПК: часть 3. Программное обеспечение персонального компьютера
Как работает ПК: заключение. Компьютерный интеллект
Что делать, если на компьютере постоянно сбивается время