Называется устройство, на котором хранятся программы для первоначального запуска компьютера

Обновлено: 03.07.2024

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.

Загрузка — это последовательность запуска, которая запускает операционную систему компьютера при его включении. Последовательность загрузки — это первоначальный набор операций, которые компьютер выполняет при включении. Каждый компьютер имеет последовательность загрузки. Обычный компьютер не понимает последовательность загрузки, но это важно знать для настройки компьютера и устранения неполадок.

Загрузчик¶

Компьютеры с центральным процессором могут выполнять только код, находящийся в системной памяти. Современные операционные системы, программный код и данные приложений хранятся в энергонезависимой памяти или на запоминающих устройствах. Когда компьютер впервые включается, он первоначально должен полагаться только на код и данные, хранящиеся в энергонезависимых частях системной памяти. Во время загрузки операционная система на самом деле не загружена, и аппаратное обеспечение компьютера не может выполнять многие сложные системные действия.

Программа, запускающая «цепную реакцию», которая заканчивается загрузкой всей операционной системы, называется загрузчиком (или загрузчиком начальной загрузки). Термин творчески возник из-за того, что ранние дизайнеры представляли себе, что перед тем, как компьютер «запустится», он должен быть «пристегнут». Единственная задача загрузчика — загрузить другое программное обеспечение для запуска операционной системы. Часто используются многоступенчатые загрузчики, в которых несколько небольших программ возрастающей сложности последовательно вызываются одна за другой, пока последняя из них не загрузит операционную систему.

Загрузочные устройства¶

Загрузочное устройство — это устройство, с которого загружается операционная система. Современный BIOS ПК (базовая система ввода-вывода) поддерживает загрузку с различных устройств. К ним относятся локальный жесткий диск, оптический дисковод, дисковод для гибких дисков, сетевая карта и USB-устройство. Как правило, BIOS позволяет пользователю настроить порядок загрузки. Если установлен порядок загрузки:

CD-привод
Жесткий диск
Сеть

тогда BIOS сначала попытается загрузиться с компакт-диска, и если это не удастся, то он попытается загрузиться с жесткого диска, а если это не удастся, то он попытается загрузиться из сети, и если это не удастся тогда он вообще не загрузится.

Последовательность загрузки¶

Существует стандартная последовательность загрузки, которую используют все персональные компьютеры. Сначала ЦП запускает в памяти инструкцию для BIOS. Эта инструкция содержит инструкцию перехода, которая переходит к программе запуска BIOS. Эта программа запускает самотестирование при включении питания (POST), чтобы убедиться, что устройства, на которые будет полагаться компьютер, работают правильно. Затем BIOS выполняет настроенную последовательность загрузки, пока не найдет загрузочное устройство. Как только BIOS находит загрузочное устройство, BIOS загружает загрузочный сектор и передает выполнение в загрузочный сектор. Если загрузочным устройством является жесткий диск, это будет главная загрузочная запись (MBR).Код MBR проверяет таблицу разделов на наличие активного раздела. Если он найден, код MBR загружает загрузочный сектор этого раздела и выполняет его. Загрузочный сектор часто зависит от операционной системы, однако в большинстве операционных систем его основная функция заключается в загрузке и выполнении ядра операционной системы, которое продолжает запуск. Если активного раздела нет или загрузочный сектор активного раздела недействителен, MBR может загрузить вторичный загрузчик, который выберет раздел и загрузит его загрузочный загрузочный сектор, который обычно загружает соответствующее ядро операционной системы.

Базовая система ввода/вывода компьютера (BIOS) – это программа, которая хранится в энергонезависимой памяти, например в постоянной памяти (ПЗУ) или флэш-памяти, что делает ее микропрограммой. BIOS (иногда называемый ROM BIOS) всегда является первой программой, которая запускается при включении компьютера.

Вот что происходит в процессе загрузки (см. шаги на схеме ниже):

Питание включено.

ЦП передает управление BIOS.

В BIOS запускается программа Power-On Self Test, которая определяет объем памяти компьютера, а затем подтверждает правильность работы критически важного низкоуровневого оборудования. О любых ошибках сообщает последовательность звуковых сигналов. После этого BIOS отключает все настраиваемые устройства.

BIOS идентифицирует все периферийные устройства компьютера, такие как жесткие диски и карты расширения. Сначала он ищет устройства plug-and-play и присваивает каждому номер, но в данный момент не включает устройства.

BIOS находит первичное загрузочное устройство или устройство начальной загрузки программы (IPL). Обычно это запоминающее устройство, такое как жесткий диск, дисковод для гибких дисков или компакт-диск, на котором находится операционная система, но это может быть и сетевая карта, подключенная к серверу. BIOS также находит все вторичные устройства IPL системы.

BIOS создает таблицу системных ресурсов, назначая бесконфликтные ресурсы в соответствии с тем, какие устройства он обнаружил, и данными конфигурации, хранящимися в энергонезависимой оперативной памяти.

Он выбирает и включает первичные устройства ввода (клавиатура) и устройства вывода (монитор), чтобы в случае возникновения проблем в процессе загрузки BIOS мог отобразить экран восстановления и позволить пользователю выбрать сохраненную конфигурацию системных настроек, которая известно, что они работают. BIOS зафиксировала эти настройки при последней успешной загрузке компьютера и сохранила их в энергонезависимой оперативной памяти.

Он сканирует устройства, не поддерживающие технологию plug-and-play, в том числе шину PCI, и добавляет данные из их ПЗУ в свою таблицу ресурсов.

BIOS разрешает конфликты устройств и настраивает выбранное загрузочное устройство.

Он включает устройства plug-and-play, вызывая их дополнительные ПЗУ с соответствующими параметрами.

Запускает загрузчик начальной загрузки. Если по какой-либо причине IPL по умолчанию не загружает операционную систему, BIOS пытается использовать следующее устройство IPL в списке.

Устройство IPL загружает операционную систему в память.

BIOS также содержит программу установки, с помощью которой пользователь может настраивать аппаратные параметры, такие как пароли компьютера, время и дата. Поскольку BIOS настраивает основное устройство ввода и вывода во время процесса загрузки, пользователь может запустить программу установки и настроить параметры устройства, возможно, даже выбрав другое устройство IPL, например второй жесткий диск, если компьютер не загружается.< /p>

Основное изменение в функциях BIOS ПК произошло в 1995 году с появлением Windows 95. В новой операционной системе реализована функция plug-and-play, которая не только упростила работу по добавлению плат расширения, но и помогла определить согласованный механизм. чтобы BIOS распознавал и конфигурировал устройства в системе.

Ранние системы предполагали, что устройству всегда будут требоваться одни и те же ресурсы — например, номер прерывания контроллера диска и диапазон адресов ввода-вывода. Считалось, что они никогда не изменятся или что они по своей природе статичны и поэтому их нужно назначать только один раз.

Однако технология plug-and-play дает BIOS свободу изменять номер прерывания и адреса ввода-вывода, используемые контроллером диска, чтобы избежать конфликтов ресурсов.

Благодаря универсальной последовательной шине и соединениям IEEE 1394 устройства можно подключать в горячем режиме. Другими словами, они могут появиться или исчезнуть без предупреждения.

Это означает, что BIOS должен хранить информацию о системных ресурсах для каждого устройства, о котором система когда-либо знала, и делать это динамически, чтобы системные ресурсы, такие как номер прерывания, диапазон адресов или идентификатор устройства, могли быть переназначены без требуется перезагрузка.

Чтобы просмотреть PDF-версию этой диаграммы, щелкните изображение выше.

Эксклюзив только для Computerworld Online

Обновление BIOS

Когда в компьютер необходимо установить новое оборудование, например жесткий диск большего объема, больший объем памяти или новую видеокарту, часто обнаруживается, что BIOS компьютера не поддерживает все возможности нового оборудования. Возможно, самое яркое свидетельство этого произошло, когда размер жестких дисков превысил 4 ГБ, а затем 8 ГБ. В то время вполне можно было установить, скажем, винчестер на 12 ГБ, а потом обнаружить, что компьютер может использовать только первые 8 ГБ.

Решение проблемы заключается в обновлении микросхемы BIOS. Системы большинства компьютеров, выпущенных в последние годы, можно обновить с помощью программы флэш-памяти, которая устанавливает новые инструкции и возможности. Обычно информация и файлы, необходимые для этого, доступны на веб-сайте производителя компьютера или материнской платы.

К сожалению, очень важно понимать, насколько радикальным шагом может быть обновление BIOS. Прежде чем вы это сделаете, рекомендуется сделать резервную копию всех данных с жесткого диска. Кроме того, посмотрите, есть ли перемычка восстановления, которая позволит вам восстановить исходный BIOS. Хотя обновление BIOS обычно проходит без проблем, процесс может повредить или разрушить микросхему BIOS, что сделает компьютер непригодным для использования.

Память микрокомпьютера — это место, где хранятся программы и данные, когда они в данный момент активно используются. Мы рассмотрим различные виды памяти, которые содержит ваш микрокомпьютер:

Оперативная память — это основной объем памяти вашего компьютера. Термин ОЗУ означает оперативную память , и он появился в первые дни существования компьютеров, когда мэйнфреймы имели два типа памяти: произвольный доступ, в котором любой бит памяти мог быть адресован в любой момент; и Последовательная память (например, данные, хранящиеся на ленте), где доступ к битам возможен только в определенном порядке. Вся память вашего компьютера имеет произвольный доступ, так что не беспокойтесь о последовательной памяти.

ОЗУ — это рабочая область вашего компьютера. Если на вашем компьютере больше оперативной памяти, он может одновременно открывать больше программ и документов большего размера. Это похоже на то, что у вас есть большой рабочий стол, на котором можно разложить рабочие документы, а не крошечный письменный стол. Документы, которые вы редактируете в данный момент (и программы, которые позволяет вам это делать на вашем компьютере), хранятся в оперативной памяти.

ОЗУ состоит из банков микрочиповых транзисторов, которые либо включены, либо выключены (обозначают 1 или ноль). Чипам оперативной памяти требуется постоянное питание, чтобы помнить, что в них хранится; прерывание питания даже на доли секунды (возможно, вызванное соседней молнией) может привести к потере содержимого ОЗУ. По этой причине оперативная память считается энергозависимой (от «легко испаряется»), и именно поэтому важно часто сохранять свою работу в более постоянном хранилище, например на жестком диске.

Конкретным типом ОЗУ, используемым вашим компьютером, может быть SDRAM (синхронная динамическая RAM), RDRAM (динамическая RAM Rambus) или DDR SDRAM (SDRAM с удвоенной скоростью передачи данных), но не беспокойтесь о деталях. Просто убедитесь, что вы приобрели правильный тип для вашей системы, когда покупаете больше оперативной памяти.

Оперативная память обычно устанавливается в разъемы на материнской плате в виде модулей DIMM (двухрядных модулей памяти), небольших печатных плат, на которых установлены микросхемы ОЗУ. Вы даже можете установить больше оперативной памяти на свой компьютер, но вы должны принять меры предосторожности, чтобы статическое электричество не повредило оперативную память или материнскую плату. Архитектура конкретной материнской платы ограничивает объем дополнительной оперативной памяти, которую вы можете добавить.

Размер оперативной памяти измеряется в байтах, килобайтах, мегабайтах и т. д., как описано в разделе, посвященном двоичным числам. Типичный компьютер 2004 года может иметь 512 МБ оперативной памяти.

Виртуальная память

Объем оперативной памяти ограничивает размер и количество одновременно открытых программ и файлов данных. Обычно вы не можете одновременно открыть две программы, каждая из которых требует 70 МБ ОЗУ, на компьютере с 128 МБ ОЗУ.

Однако современные операционные системы используют виртуальную память, чтобы обойти это препятствие. Если все сразу не помещается в ОЗУ, ОС может автоматически выгрузить неиспользуемые в данный момент данные на жесткий диск и подкачать все необходимые данные. Но это имеет свою цену! Жесткие диски (механические устройства) намного медленнее, чем оперативная память (электронная память), поэтому ваш компьютер будет работать намного медленнее при использовании виртуальной памяти. Если вы столкнетесь с этим, лучше просто купить больше оперативной памяти.

Микрокомпьютеры также имеют некоторое количество ПЗУ (памяти только для чтения) на материнской плате. ПЗУ не требуется питание, чтобы запомнить его содержимое, поэтому именно здесь компьютер хранит программы, необходимые для запуска (загрузки) компьютерной системы. (Инструкции нельзя хранить в ОЗУ, так как ОЗУ теряет свое содержимое, когда компьютер выключен; и их нельзя хранить на жестком диске, так как для простого чтения данных с жесткого диска требуются программы.)

При первом включении компьютера программа, хранящаяся в ПЗУ, передается процессору.Эта начальная программа проверяет, все ли в порядке, и ищет устройства хранения, на которых она может найти копию операционной системы; затем он загружает первую часть ОС в ОЗУ, а затем передает управление этой программе для завершения процесса загрузки.

Инструкции по запуску, хранящиеся в ПЗУ ПК, являются частью BIOS (базовой системы ввода-вывода). BIOS также содержит низкоуровневый интерфейсный код, необходимый для доступа к дискам, клавиатуре и простого вывода на дисплей.

Обратите внимание, что то, что мы называем «ПЗУ», в настоящее время в большинстве случаев хранится на микросхеме EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ). Материнская плата включает в себя специальную схему, которая позволяет при необходимости обновлять «постоянное» содержимое чипа, но это делается редко (EEPROM можно перезаписывать только ограниченное количество раз, но это ограничение может быть 10 000 раз) <. /p>

"КМОП-память" компьютера – это небольшой объем "полупостоянной" памяти, в которой могут храниться изменяемые данные, которые должны оставаться доступными, пока компьютер выключен. Небольшая батарея на материнской плате поддерживает работу CMOS при отключении питания.

В памяти CMOS (называемой PRAM или «RAM параметров» на Macintosh) может храниться такая информация, как жесткий диск или копия ОС, с которой вы хотите загрузиться, каковы настройки вашего монитора по умолчанию и т. д. BIOS собирает эту информацию и использует ее во время загрузки. Память CMOS также может хранить время и дату, чтобы ваш компьютер помнил их, даже когда питание было выключено. Если ваш компьютер не запоминает правильное время или не запоминает системные настройки, когда он выключен, возможно, потребуется заменить маленькую батарею.

Обратите внимание, что я использовал термин «память CMOS» в кавычках. КМОП (произносится «See-Moss») — это тип транзисторной памяти, которая требует очень мало энергии для хранения данных, поэтому этот тип чипов использовался в первые дни для хранения полупостоянных данных. Однако в настоящее время почти ВСЕ чипы вашего компьютера (например, ОЗУ) используют технологию CMOS, и (ирония) «полупостоянная память CMOS» во многих современных ПК НЕ хранится на чипах CMOS, а может использовать флэш-память ( своего рода EEPROM). Но термины «память CMOS» и «CMOS» по-прежнему используются для обозначения полупостоянной памяти.

Читайте также: