อุปกรณ์คอมพิวเตอร์มีความทนทานมากในปัจจุบันเข้ามาในชีวิตของเราซึ่งดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงการมีอยู่ของเราโดยปราศจากพวกเขา อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ส่วนใหญ่แทบไม่เคยคิดว่าระบบเหล่านี้ทำงานอย่างไร ต่อไปเราจะพิจารณาวิธีการจัดเรียงคอมพิวเตอร์ (สำหรับ "หุ่นจำลอง" นั่นเอง) แน่นอน การอธิบายทุกอย่างโดยละเอียดและเน้นด้านเทคนิคทั้งหมดจะไม่ได้ผล (และคนส่วนใหญ่ไม่ต้องการมัน) ดังนั้น เราจะจำกัดตัวเองให้อยู่ในประเด็นหลักโดยพูดภาษา "มนุษย์" ง่ายๆ
เมื่อพูดถึงอุปกรณ์ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ใด ๆ ควรเข้าใจอย่างชัดเจนว่าโดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์
ฮาร์ดแวร์หมายถึงการเชื่อมต่อทั้งหมดอุปกรณ์ที่สามารถสัมผัสได้ด้วยมือ (โปรเซสเซอร์ เมมโมรี่สติ๊ก ฮาร์ดไดรฟ์ จอภาพ วิดีโอ อะแดปเตอร์เสียงและเสียง แป้นพิมพ์ เมาส์ อุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ ฯลฯ) ส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้บางครั้งเรียกว่า "ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์" ตามความนิยม
ส่วนซอฟต์แวร์ประกอบด้วยจำนวนมากส่วนประกอบซึ่งระบบปฏิบัติการมีบทบาทนำบนพื้นฐานของการโต้ตอบระหว่างฮาร์ดแวร์และโปรแกรมอื่น ๆ และไดรเวอร์อุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่ในนั้นเป็นโปรแกรมพิเศษที่ระบบปฏิบัติการสามารถโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์ได้ และใช้เพื่อดำเนินการบางอย่าง
จากนี้ไปสรุปได้ง่าย ๆ ว่าหลักหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์ทุกประเภทคือการโต้ตอบของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ แต่นี่เป็นเพียงการแสดงเพียงผิวเผินเท่านั้น กระบวนการเหล่านี้จะอธิบายในภายหลังเล็กน้อย
ในส่วนของฮาร์ดแวร์ อย่างที่หลายคนเชื่อ ครั้งแรกสถานที่คือโปรเซสเซอร์และ RAM นี่เป็นความจริงบางส่วน เป็นผู้ที่รับรองการดำเนินการของคำสั่งซอฟต์แวร์ทั้งหมด และทำให้สามารถเปิดกระบวนการบางอย่างได้
ในทางกลับกัน ถ้าขุดลึกลงไปก็ไม่มีส่วนประกอบ "เหล็ก" เพียงอย่างเดียวนั้นไร้ค่าเพราะจำเป็นต้องเชื่อมต่อที่ไหนสักแห่งเพื่อใช้งาน และที่นี่มีความสำคัญยิ่งกับสิ่งที่เรียกว่ามาเธอร์บอร์ด (ที่นิยมเรียกว่า "มาเธอร์บอร์ด") - อุปกรณ์พิเศษที่ติดตั้งส่วนประกอบอื่น ๆ ไมโครเซอร์กิต ฯลฯ ทั้งหมด ในแง่นี้หลักการหลักของคอมพิวเตอร์ ความล้มเหลว) คือการเชื่อมต่อส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ทั้งหมดอย่างถูกต้องผ่านตัวควบคุมที่เหมาะสมกับสล็อตหรือขั้วต่อพิเศษบนบอร์ด มันมีกฎของตัวเองเช่นเกี่ยวกับการใช้บัส PCI อย่างถูกต้องในการเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์และไดรฟ์แบบถอดได้โดยใช้หลักการ Master / Slave เป็นต้น
แยกกันควรพูดเกี่ยวกับความจำถาวรอุปกรณ์ (ROM) ที่บันทึกข้อมูลราวกับว่าตลอดไปและหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) ซึ่งทำหน้าที่ดำเนินการส่วนประกอบซอฟต์แวร์
หลักการของซอฟต์แวร์ในการใช้งานคอมพิวเตอร์หมายถึงการใช้ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมเพื่อทำงานที่ได้รับมอบหมาย
โดยทั่วไป ซอฟต์แวร์แบ่งออกเป็นหลายส่วนหมวดหมู่ ซึ่งระบบและซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันสามารถแยกความแตกต่างได้ ซอฟต์แวร์ระบบประกอบด้วยระบบปฏิบัติการ ไดรเวอร์อุปกรณ์ และบางครั้งยูทิลิตี้บริการที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ถูกต้องของทั้งระบบ เป็นเชลล์ทั่วไปที่ฝังโปรแกรมแอปพลิเคชันและแอปพลิเคชันไว้ ซอฟต์แวร์ประเภทนี้มีจุดโฟกัสที่เข้มงวด กล่าวคือ เน้นการทำงานเฉพาะ
แต่เนื่องจากเรากำลังพูดถึงสิ่งที่พวกเขาเป็นตัวแทนเป็นหลักการพื้นฐานของคอมพิวเตอร์โดยทั่วๆ ไป มันคือซอฟต์แวร์ระบบที่อยู่ด้านบนสุด ต่อไป เรามาดูกันว่าระบบคอมพิวเตอร์ทั้งหมดเริ่มทำงานอย่างไร
น่าจะเป็นผู้ใช้เดสก์ท็อปพีซีจำนวนมากสังเกตว่าเมื่อเปิดคอมพิวเตอร์ จะได้ยินเสียงเฉพาะของลำโพงระบบ มีเพียงไม่กี่คนที่ให้ความสนใจ อย่างไรก็ตาม จากลักษณะที่ปรากฏ เราสามารถสรุปได้ว่าอุปกรณ์ "เหล็ก" ทั้งหมดทำงานได้ตามปกติ
เกิดอะไรขึ้น?หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์คือ เมื่อมีการจ่ายไฟให้กับไมโครเซอร์กิตพิเศษที่เรียกว่าอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุตหลัก อุปกรณ์ทั้งหมดจะได้รับการทดสอบ ประการแรกมีการตรวจจับความผิดปกติในการทำงานของอะแดปเตอร์วิดีโอเพราะหากไม่เป็นระเบียบระบบจะไม่สามารถแสดงข้อมูลภาพบนหน้าจอได้ จากนั้นจึงกำหนดประเภทของโปรเซสเซอร์และคุณลักษณะพารามิเตอร์ของ RAM ฮาร์ดไดรฟ์และอุปกรณ์อื่น ๆ อันที่จริง BIOS เริ่มเก็บข้อมูลเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์ทั้งหมด
นอกจากนี้ การโหลดยังสามารถตีความว่าเป็นหลักการของซอฟต์แวร์ในการทำงานของคอมพิวเตอร์ เนื่องจากการตรวจสอบจะดำเนินการในลักษณะซอฟต์แวร์ ไม่ใช่ในลักษณะทางกายภาพ
นอกจากนี้ยังมีระบบการเลือกบูทอุปกรณ์ (ฮาร์ดดิสก์ สื่อออปติคัล อุปกรณ์ USB เครือข่าย ฯลฯ) ไม่ว่าในกรณีใด หลักการเพิ่มเติมของคอมพิวเตอร์ในแง่ของการบู๊ตคืออุปกรณ์นั้นมีบันทึกการบู๊ตที่เรียกว่า ซึ่งจำเป็นต่อการเริ่มระบบ
ต้องใช้ bootloader พิเศษในการบูตระบบปฏิบัติการซึ่งเริ่มต้นเคอร์เนลของระบบซึ่งบันทึกไว้ในฮาร์ดดิสก์และวางไว้ใน RAM หลังจากนั้นการควบคุมกระบวนการจะถูกโอนไปยังระบบปฏิบัติการเอง
นอกจากนี้ MBR สามารถมีการตั้งค่าที่ยืดหยุ่นมากขึ้น ทำให้ผู้ใช้มีสิทธิ์เลือกระบบที่จะโหลด หากการเริ่มทำจากสื่อแบบถอดได้ จะมีการอ่านรหัสการบูตที่ปฏิบัติการได้ แต่การโหลดในกรณีใด ๆ จะดำเนินการก็ต่อเมื่อ BIOS พิจารณาว่ารหัสปฏิบัติการนั้นถูกต้อง มิฉะนั้น การแจ้งเตือนเกี่ยวกับความเป็นไปไม่ได้ของการเริ่มต้นจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอ เช่น ไม่พบพาร์ติชันสำหรับเริ่มระบบ ในกรณีนี้ บางครั้งใช้ตารางพาร์ติชั่น ซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับไดรฟ์ลอจิคัลทั้งหมดที่สามารถแบ่งฮาร์ดไดรฟ์ได้ การเข้าถึงข้อมูลโดยตรงขึ้นอยู่กับโครงสร้างการจัดระเบียบไฟล์ ซึ่งเรียกว่าระบบไฟล์ (FAT, NTFS เป็นต้น)
โปรดทราบว่านี่เป็นการตีความเบื้องต้นที่สุดของกระบวนการบูต เนื่องจากในความเป็นจริง ทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก
ดังนั้นระบบปฏิบัติการจึงบูททีนี้มาดูปัญหาการทำงานของโปรแกรมและแอพพลิเคชั่นกัน โปรเซสเซอร์กลางและ RAM มีหน้าที่หลักในการใช้งาน ไม่ต้องพูดถึงไดรเวอร์ของอุปกรณ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
หลักการทำงานของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์คือข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อคุณเรียกใช้ไฟล์ปฏิบัติการของโปรแกรมหรืออ็อบเจ็กต์อื่นจาก ROM หรือสื่อแบบถอดได้ เมื่อแอปพลิเคชันมีบทบาทเสริม ส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องบางส่วนจะถูกวางในหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) ผ่านเคอร์เนลของระบบ ส่วนใหญ่ มักจะเป็นไลบรารีแบบไดนามิก (แม้ว่าสำหรับโปรแกรมธรรมดาอาจมีหรือไม่มีก็ได้) และไดรเวอร์อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการทำงาน
พวกเขาให้การสื่อสารระหว่างห้องผ่าตัดระบบ โปรแกรมเอง และผู้ใช้ เป็นที่ชัดเจนว่ายิ่งมี RAM มากเท่าใด ส่วนประกอบต่างๆ ก็สามารถโหลดเข้าไปได้มากขึ้น และการประมวลผลก็จะเร็วขึ้น เมื่อได้รับคำสั่งการโต้ตอบ ตัวประมวลผลกลางจะเข้าควบคุม ซึ่งดำเนินการคำนวณทั้งหมดในระบบ เมื่อปิดแอปพลิเคชันหรือเมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกยกเลิกการโหลดจาก "RAM" แต่นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป
บางกระบวนการอาจออนไลน์หน่วยความจำอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงต้องหยุดด้วยตนเอง ในระบบ Windows บริการจำนวนมากเริ่มต้นโดยอัตโนมัติ แต่ไม่จำเป็นสำหรับผู้ใช้โดยสิ้นเชิง ในกรณีนี้ จะใช้การตั้งค่าการทำงานอัตโนมัติ ในเวอร์ชันที่ง่ายที่สุด โปรแกรมเพิ่มประสิทธิภาพจะใช้เพื่อล้างกระบวนการที่ไม่จำเป็น ลบขยะคอมพิวเตอร์ในโหมดอัตโนมัติ แต่นี่เป็นการสนทนาแยกต่างหาก
