Lassen Sie uns das Basic Input-Output-System (E/A) in der Computerfirmware aufschlüsseln und seine Schlüsselkomponenten und ihre Funktionen erläutern.
Firmware und ihre Rolle
* Firmware ist das erste Programm, das ausgeführt wird, wenn ein Computer steigt. Es ist im Wesentlichen der "Weckruf" des Computers und steuert die ersten Schritte des Startprozesses.
* BIOS (Basis -Eingang/Ausgangssystem) oder uefi (Unified Extensible Firmware -Schnittstelle) sind Arten von Firmware, die häufig in modernen Computern verwendet werden.
Das grundlegende Eingabe-Output-System
Das E/A -System verwaltet als Teil der Firmware den Datenfluss zwischen den Kernkomponenten und externen Geräten des Computers. Hier ist eine vereinfachte Ansicht:
1. Initialisierung: Wenn der Computer eingeschaltet wird, beginnt die Firmware mit der Überprüfung der Systemhardware:
- Post (Power-On-Selbsttest): Dieser Test untersucht die CPU, den RAM, die Festplatten und andere wichtige Komponenten, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren.
- Startvorrichtung Erkennung: Die Firmware sucht nach dem Startgerät (normalerweise eine Festplatte oder SSD). Es identifiziert die Boot -Partition und lädt das Bootloaderprogramm daraus.
2. Geräte -Treiber: Das E/A -System stützt sich auf Geräte -Treiber, bei denen es sich um kleine Programme handelt, die es dem Computer ermöglichen, bestimmte Hardwarekomponenten zu verstehen und zu kommunizieren.
3. Eingabe: Dies bezieht sich auf den Empfang von Daten von externen Geräten:
- Tastatur: Tastenanschläge werden in Zeichen übersetzt, die der Computer verstehen kann.
- Maus: Bewegung und Klicks werden interpretiert und an das Betriebssystem gesendet.
- Netzwerkschnittstellenkarte (NIC): Datenpakete werden vom Netzwerk empfangen.
4. Ausgabe: Dies bezieht sich auf das Senden von Daten an externe Geräte:
- Monitor: Zeigt Text und Grafiken an.
- Lautsprecher: Spielt Audio.
- Drucker: Druckt Dokumente.
- Netzwerkschnittstellenkarte (NIC): Überträgt Datenpakete an das Netzwerk.
Schlüsselkomponenten des E/A -Systems:
* Controller unterbrechen: Diese Handlungsanforderungen verschiedener Geräte verarbeiten und signalisieren die CPU, wenn etwas Aufmerksamkeit benötigt.
* Speichermaked I/O: Das E/A -System verwendet bestimmte Speicherorte, um mit Geräten zu kommunizieren.
* Port Mappers: Diese verarbeiten die Zuordnung von E/A -Ports zu bestimmten Geräten.
Die Rolle des Betriebssystems
Während das E/A -System innerhalb der Firmware das erste Setup übernimmt, übernimmt das Betriebssystem den Großteil des E/A -Managements, sobald es geladen wird. Das Betriebssystem:
* Verwaltet Gerätefahrer.
* Zuteilt verschiedene Geräte Ressourcen.
* Behandelt den Datenfluss zwischen Computer und Geräten.
Beispiel:
Stellen Sie sich vor, Sie geben einen Brief auf Ihre Tastatur ein. So funktioniert das I/A -System:
1. Eingabe: Die Tastatur sendet ein Signal an das E/A -System, was darauf hinweist, dass eine Taste gedrückt wurde.
2. Interrupt: Das I/A -System erzeugt einen Interrupt, um die CPU zu alarmieren.
3. Verarbeitung: Die CPU, die vom entsprechenden Gerätetreiber geleitet wird, empfängt die Tastenanschläge.
4. Ausgabe: Das Betriebssystem zeigt den eingegebenen Buchstaben auf dem Bildschirm an.
Zusammenfassend:
Das grundlegende Eingabe-Output-System in Firmware fungiert als Grundlage für die Kommunikation des Computers mit seiner Hardware. Es initialisiert das System, verwaltet Gerätetreiber und behandelt den Datenfluss zwischen den Kernkomponenten und externen Geräten des Computers.
