कंप्यूटर कैसे काम करता है?

यह दस्तावेज़ आपको यह समझने के लिए बनाया गया है कि पर्सनल कंप्यूटर कैसे काम करता है और हर बार पावर बटन को दबाने पर यह क्या करता है।

कंप्यूटर पर पॉवर

जब आप पहली बार पावर बटन दबाते हैं, तो कंप्यूटर कंप्यूटर बिजली की आपूर्ति के लिए एक संकेत भेजता है, जो बारी-बारी से चालू (एसी) को एक प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में परिवर्तित करता है। यह कंप्यूटर और उसके घटकों को उचित मात्रा में वोल्टेज और बिजली की आपूर्ति करता है।

एक बार जब कंप्यूटर और उसके घटकों में पर्याप्त शक्ति होती है और बिजली की आपूर्ति में कोई त्रुटि नहीं होती है, तो यह मदरबोर्ड और कंप्यूटर प्रोसेसर (सीपीयू) को एक सिग्नल (ट्रांजिस्टर का उपयोग करके) भेजता है। जबकि यह हो रहा है, प्रोसेसर मेमोरी रजिस्टरों में किसी भी बचे हुए डेटा को साफ करेगा और सीपीयू प्रोग्राम को एक F000 हेक्साडेसिमल संख्या को काउंटर देगा। यह संख्या पहले निर्देश का स्थान है और CPU को बताती है कि यह मूल इनपुट / आउटपुट सिस्टम (BIOS) में निहित निर्देशों को संसाधित करने के लिए तैयार है।

BIOS और POST

जब कंप्यूटर पहली बार BIOS को देखता है, तो यह सुनिश्चित करने के लिए कि कंप्यूटर में घटक मौजूद हैं और ठीक से काम कर रहे हैं, शक्ति-परीक्षण (POST) पर शुरू होता है। यदि कंप्यूटर इन परीक्षणों में से कोई भी पास नहीं करता है, तो यह एक अनियमित POST का सामना करेगा। अनियमित POST एक बीप कोड है जो मानक एक या दो बीप से अलग होता है। उदाहरण के लिए, अनियमित POST विफलता के कारण को इंगित करने के लिए अलग-अलग बीप के सभी बीप या कोई बीप उत्पन्न नहीं कर सकता है।

यदि कंप्यूटर POST से गुजरता है, तो यह CMOS चिप में स्थित पहले 64-बाइट्स मेमोरी को देखता है, जिसे कंप्यूटर बंद होने पर भी CMOS बैटरी द्वारा जीवित रखा जाता है। इस चिप में सिस्टम का समय और तारीख जैसी जानकारी और आपके कंप्यूटर में स्थापित सभी हार्डवेयर की जानकारी होती है।

सीएमओएस जानकारी लोड करने के बाद, POST कंप्यूटर में इंस्टॉल किए गए सिस्टम सेटिंग्स का निरीक्षण और तुलना करना शुरू कर देगा। यदि कोई त्रुटि नहीं पाई जाती है तो यह हार्ड ड्राइव, कीबोर्ड, माउस, और एक फ्लॉपी ड्राइव जैसे हार्डवेयर के लिए बुनियादी उपकरण चालकों और रुकावट हैंडलर को लोड करेगा। ये मूल चालक सीपीयू को इन हार्डवेयर उपकरणों के साथ संवाद करने और कंप्यूटर को अपनी बूट प्रक्रिया जारी रखने की अनुमति देते हैं।

इसके बाद, POST वास्तविक समय की घड़ी (RTC) या सिस्टम टाइमर और कंप्यूटर सिस्टम बस की जांच करेगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि ये दोनों कंप्यूटर पर ठीक से काम कर रहे हैं। अंत में, आपको POST के प्रदर्शन एडॉप्टर पर मौजूद मेमोरी को लोड करने और इसे समग्र सिस्टम BIOS का हिस्सा बनाने के बाद आपके डिस्प्ले पर एक तस्वीर मिलेगी।

अगला, BIOS यह देखने के लिए जांचता है कि यह मेमोरी एड्रेस 0000: 0472 को देखकर एक ठंडा बूट या गर्म बूट (रिबूट) का प्रदर्शन कर रहा है या नहीं। अगर यह 1234h देखता है तो BIOS जानता है कि यह एक रिबूट है और POST चरणों के शेष को छोड़ देता है।

यदि 1234h को नहीं देखा जाता है, तो BIOS जानता है कि यह एक ठंडा बूट है और अतिरिक्त POST चरणों को जारी रखेगा। इसके बाद, यह प्रत्येक चिप में लिखकर कंप्यूटर में स्थापित कंप्यूटर मेमोरी (रैम) का परीक्षण करता है। शुरुआती कंप्यूटरों के साथ, आप इसे चरण प्रदर्शन करते हुए देख सकते हैं क्योंकि यह कुल स्थापित मेमोरी को बूट करता है।

अंत में, POST इन ड्राइव्स का परीक्षण करने के लिए कंप्यूटर को फ्लॉपी, ऑप्टिकल और हार्ड ड्राइव पर सिग्नल भेजेगा। यदि सभी ड्राइव परीक्षण पास करते हैं, तो POST पूरा हो जाता है और कंप्यूटर को ऑपरेटिंग सिस्टम लोड करने की प्रक्रिया शुरू करने का निर्देश देता है।

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ऑपरेटिंग सिस्टम बूटिंग

कंप्यूटर द्वारा POST पास करने के बाद, कंप्यूटर बूट प्रक्रिया शुरू करेगा। यह प्रक्रिया वह है जो ऑपरेटिंग सिस्टम को लोड करती है और इससे जुड़ी सभी फाइलें। क्योंकि Microsoft Windows सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला ऑपरेटिंग सिस्टम है, इसलिए यह खंड Microsoft Windows को लोड करने की प्रक्रिया को कवर करेगा।

BIOS पहले हाथों को बूटस्ट्रैप लोडर पर नियंत्रित करता है, जो हार्ड ड्राइव के बूट सेक्टर को देखता है। यदि CMOS सेटअप में आपका बूट अनुक्रम हार्ड ड्राइव को देखने के लिए सेट नहीं है, तो ऐसा करने से पहले यह किसी भी सम्मिलित फ़्लॉपी डिस्क ड्राइव या ऑप्टिकल डिस्क पर बूट सेक्टर को देख सकता है।

इस उदाहरण में, Microsoft Windows XP NT लोडर (NTLDR) बूट सेक्टर पर पाया जाता है और कंप्यूटर को बताता है कि हार्ड ड्राइव पर शेष कोड कहां खोजना है। अगला, विंडोज ntdetect.com फ़ाइल को लोड करता है, जो विंडोज स्प्लैश स्क्रीन को प्रदर्शित करता है और विंडोज रजिस्ट्री को लोड करता है। रजिस्ट्री को लोड करने के बाद, विंडोज दर्जनों निम्न-स्तरीय कार्यक्रमों को लोड करना शुरू कर देता है जो ऑपरेटिंग सिस्टम को मेमोरी में बनाते हैं। शुरू में लोड किए गए कई प्रोग्राम हैं जो विंडोज को कंप्यूटर पर चलने वाले आवश्यक हार्डवेयर और अन्य कार्यक्रमों के साथ संवाद करने की अनुमति देते हैं।

रजिस्ट्री ने प्रारंभिक बुनियादी हार्डवेयर उपकरणों को लोड करने के बाद, प्लग-एंड-प्ले डिवाइस, पीसीआई और आईएसए उपकरणों को लोड करना शुरू कर दिया है। इन सभी उपकरणों को लोड करने के बाद, विंडोज हार्ड ड्राइव, विभाजन, और किसी भी अन्य डिस्क ड्राइव का पूरा समर्थन लोड करता है और फिर उन सभी अन्य ड्राइवरों पर चला जाता है जो इंस्टॉल किए गए हैं।

अंत में, उपरोक्त चरणों को सफलतापूर्वक पूरा करने के बाद किसी भी अतिरिक्त आवश्यक सेवाओं को लोड किया जाता है और विंडोज शुरू होता है।

कंप्यूटर के साथ संचार करने वाले हार्डवेयर उपकरण

कंप्यूटर द्वारा ऑपरेटिंग सिस्टम को लोड करने के बाद, कंप्यूटर से जुड़ा हार्डवेयर सीपीयू के साथ संचार करने में सक्षम होना चाहिए। हार्डवेयर संचार एक बाधा अनुरोध (IRQ) का उपयोग करके किया जाता है। हर बार हार्डवेयर को कंप्यूटर का ध्यान देने की आवश्यकता होती है, अवरोध नियंत्रक सीपीयू को अनुरोध भेजने के लिए सीपीएन (आईएनआरटी) को भेजता है ताकि वह यह कर सके। सीपीयू द्वारा वर्तमान में जो कुछ भी किया जा रहा था उसे होल्ड पर रखा गया है और मेमोरी स्टैक में मेमोरी एड्रेस के रूप में संग्रहीत किया जाता है और बाधित अनुरोध संसाधित होने के बाद वापस कर दिया जाता है।