• FaceBook
  • Google Plus
  • Twitter
  • Vkontakte
  • RSS via FeedBurner
  • Email FeedBurner

Как работает компьютер: часть 4. Включение и выключение компьютера



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.

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



P.P.S. Чтобы подписаться на получение новых статей, которых еще нет на блоге:
1) Введите Ваш e-mail адрес в эту форму:


2) На Ваш e-mail придёт письмо для активации подписки. Обязательно кликните по указанной там ссылке, чтобы подтвердить добровольность своей подписки: подробнее с видеоуроком

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Комментарии: 14 к “Как работает компьютер: часть 4. Включение и выключение компьютера”

  • Николай:

    Большое спасибо, я понял.

  • Николай:

    здравствуйте,у меня новый LENOVO G-50,т.к.я по незнанию,выключенный комр. иногда оставлял в невыключ.сети,при следующем включении всплывающее окно предупреждает о заряде свыше70% и вредности для батареи, и просит включить в параметрах”хранение”. Находил-пуск-настройки-панель управления-электропитание,”хранения ненахожу или не умею найти.Где оно,или как защитить батарею,(выключая из сети,или периодически работать на батарее,что неудобно) Спасибо.

    • Надежда:

      Николай, защитой батареи занимается не только Windows через Панель Управления, но и BIOS компьютера. Именно в BIOS обычно прописывается информация о допустимой величине заряда батареи. Почему в BIOS? Потому что заряд батареи может происходить и при выключенном компьютере, когда Windows не работает. А BIOS работает всегда!
      Попасть в настройки BIOS можно только при загрузке ноутбука. На очень короткий момент, как правило, на экране возникает надпись, что если нажать на соответствующую клавишу (например, F1), то можно попасть в настройки BIOS. Именно в это время, когда надпись появится, надо эту клавишу нажать. И Вы попадете в настройки, где и нужно будет поискать опцию “Хранение”.
      Но… лучше самостоятельно это не делать, особенно в первый раз. Воспользуйтесь посторонней помощью более опытного пользователя ПК. Потом уже можно будет проделывать эту работу самостоятельно, первый раз посмотрев, как это делает другой человек. Почему? Потому что в настройках BIOS есть и такие, которые могут привести к повреждению компьютера так, что он дальше вообще работать не будет.

  • Фёдор:

    Спасибо!Вы наша НАДЕЖДА!

  • славик:

    3 дня не мог открыть почту.Аккумулятор на операционной памяти пришлось заменить. пока разобрался 3 урока пропустил, теперь навёрстываю.Привет Надежда!

  • надежда:

    надежда вы как энциклопедия. очень полезная и нужная информация. надежда.

  • АХАТ:

    Спасибо за полезные практические рекомендации.С уважением Ахат 7 июля 2013 года.

  • Ivan:

    Надежда! спасибо за спящий режим. пробуем. Юрий! спасибо за интересную статью.

  • АВ:

    У меня Windows XP, однако не работает спящий режим.
    его можно активировать?

    • Надежда:

      Чтобы включить спящий режим:
      Пуск –
      Настройка –
      Панель управления –
      Электропитание –
      вкладка в верхнем меню “Спящий режим” –
      поставить галочку напротив “Разрешить использование спящего режима”.

  • Рин:

    Надежда, правду ли говорят, что спящий режим вреден для жесткого диска, так как приводит к его преждевременному износу? Режим “Сон” приравнивается к включению/выключению компьютера? И что нужно вообще отключать режим “Сон”? Спасибо.

    • Надежда:

      Первый раз об этом слышу. Жесткий диск не может преждевременно выйти из строя, если использовать спящий режим. Жесткий диск может выдерживать значительно большие нагрузки, например, если заниматься на компьютере монтажом и обработкой видео.
      Режим “сон” (ждущий) – это выключение компьютера, но без отключения от электрической сети, так как информация о “заснувшем” компьютере хранится в энергозависимой оперативной памяти. Можно считать это аналогом выключения и приравнять к выключению. Удобство “сна” состоит в том, что при обратном включении ПК операционная система почти мгновенно восстанавливается из оперативной памяти, причем ровно в том месте, откуда компьютер был отправлен “спать”.
      С точки зрения износа компьютера спящий и ждущий режимы ничего не прибавляют и ничего не убавляют. Электронная техника в основном “умирает” от включения и выключения электрического питания, независимо от выбранного режима отключения.

  • Юрий Воробьев:

    Виталий, изнутри компьютерные устройства работают от небольших напряжений 5В и 12В. А снаружи поступает питание из бытовой сети, напряжением 220В. Когда компьютер выключается, то отключается и без того безопасное внутреннее питание, а наружное питание не отключается. Поэтому блок питания компьютера остается под высоким напряжением бытовой сети 220В. Соответственно, с точки зрения безопасности, шнур питания от сети 220В лучше отключать. Чтобы постоянно не дергать вилку шнура из розетки (и обратно) можно подключить компьютер к электрической сети через удлинители с выключателями. Эти удлинители широко представлены в магазинах.

  • Виталий:

    Нужно ли вынимать шнур питания UPS(а) при выключении ПК на ночь?