¿Cómo funciona una computadora?

Esta página se creó para brindarle una mejor comprensión de cómo funciona la computadora personal a partir del momento en que presiona el botón de encendido.

Encendido de la computadora

Fuente de alimentación de la computadora

Cuando presiona el botón de encendido por primera vez, la computadora envía una señal a la computadora fuente de alimentación , que convierte la CA (corriente alterna) en CC (corriente continua). Esta alimentación suministra a la computadora y sus componentes la cantidad adecuada de voltaje y electricidad.

Una vez que la computadora y sus componentes tienen suficiente energía y la fuente de alimentación informa que no hay errores, envía una señal (usando transistores ) a la placa base y al procesador de la computadora ( UPC ). Mientras esto sucede, el procesador borra cualquier dato sobrante en los registros de memoria y le da al contador del programa de la CPU un F000 hexadecimal número. Este número le dice a la CPU que está lista para procesar el instrucciones en esta ubicación contenida en el sistema básico de entrada / salida ( BIOS ).

BIOS y POST

Cuando la computadora mira por primera vez el BIOS, comienza la autoprueba de encendido (POST). Esta secuencia asegura que los componentes necesarios estén presentes y funcionando correctamente. Si la computadora no pasa ninguna de estas pruebas, se encuentra con un POST irregular. Un POST irregular es un código de pitido que es diferente del estándar de uno o dos pitidos. Por ejemplo, una POST irregular podría no generar pitidos o una combinación de pitidos diferentes para indicar la causa de la falla.

Si la computadora pasa el POST, mira los primeros 64 bytes de memoria ubicados en el chip CMOS. Este chip se mantiene vivo por el Batería CMOS incluso cuando la computadora está apagada. Este chip contiene información como la fecha y hora del sistema e información sobre todo el hardware instalado en su computadora.

Después de cargar la información de CMOS, la POST comienza a inspeccionar y comparar la configuración del sistema con lo que está instalado en la computadora. Si no se encuentran errores, carga los controladores de dispositivos básicos y los controladores de interrupciones para hardware como el disco duro , teclado , ratón y un unidad de disquete . Estos controladores básicos permiten que la CPU se comunique con estos dispositivos de hardware y permiten que la computadora continúe con su proceso de arranque.

A continuación, la POST comprueba el reloj en tiempo real (RTC) o el temporizador del sistema y el sistema de autobús para asegurarse de que ambos funcionen. Finalmente, obtendrá una imagen en su pantalla después de que la POST haya cargado la memoria contenida en el Adaptador de pantalla .

A continuación, el BIOS comprueba si está realizando un bota fría o bota caliente (reiniciar) mirando la dirección de memoria 0000: 0472. Si ve 1234h, el BIOS sabe que se trata de un reinicio y omite el resto de los pasos de la POST.

Si no se ve 1234h, el BIOS sabe que se trata de un arranque en frío y continúa ejecutando pasos POST adicionales. A continuación, prueba la memoria de la computadora ( RAM ) instalado en la computadora escribiendo en cada chip. Las primeras computadoras mostraban este paso cuando se contaba la memoria durante el arranque.

Finalmente, la POST envía señales a la unidad óptica y al disco duro de la computadora para realizar pruebas. Si todas las unidades pasan la prueba, la POST se completa e indica a la computadora que comience a cargar el sistema operativo.

Cargando el sistema operativo

Windows 10

Una vez que la computadora ha pasado la POST, inicia el bota proceso. Este proceso es responsable de cargar el sistema operativo y todos sus archivos de sistema asociados. Dado que Microsoft Windows es el sistema operativo más utilizado, esta sección trata sobre la carga de Microsoft Windows.

El BIOS primero cede el control al cargador de arranque, que mira el sector de arranque del disco duro. Si su secuencia de arranque en la configuración de CMOS no está configurada para mirar primero el disco duro, puede arrancar desde el primer medio de arranque disponible (por ejemplo, DVD o unidad flash).

En este ejemplo, Microsoft Windows 10 Bootmgr (administrador de arranque de Windows) se encuentra en el sector de arranque. Le dice a la computadora dónde encontrar el código restante en el disco duro. A continuación, se carga Windows, comenzando con la pantalla de presentación de Windows y cargando el registro de Windows. Después de cargar el registro, Windows comienza a cargar en la memoria muchos programas de bajo nivel que componen el sistema operativo. Muchos de los programas cargados inicialmente son los que permiten a Windows comunicarse con el hardware esencial y otros programas que se ejecutan en la computadora.

Una vez que se ha cargado el registro, los dispositivos de hardware básicos iniciales, comienzan a cargarse conecta y reproduce dispositivos, PCI , y ES UN dispositivos. Después de cargar todos estos dispositivos, Windows carga el soporte completo del disco duro, las particiones y cualquier otra unidad de disco, y luego pasa a todos los demás controladores que están instalados.

Finalmente, después de completar los pasos anteriores, se cargan los servicios adicionales necesarios y se inicia Windows.

Dispositivos de hardware que se comunican con la computadora

Una vez que la computadora ha cargado el sistema operativo, el hardware conectado a la computadora debe poder comunicarse con la CPU. La comunicación de hardware se realiza mediante una solicitud de interrupción ( IRQ ). El controlador de interrupciones envía la solicitud (INTR) a la CPU para detener lo que está haciendo para procesar una nueva solicitud de hardware. Todo lo que realiza la CPU se pone en espera y se almacena como una dirección de memoria en la pila de memoria. Luego, esa tarea se reanuda cuando se completa la tarea actual (más urgente).