Ce document a été créé pour vous permettre de mieux comprendre le fonctionnement de l'ordinateur et ce qu'il fait chaque fois que vous appuyez sur le bouton d'alimentation.
Allumer l'ordinateur
Une fois que l'ordinateur et ses composants sont suffisamment alimentés et que le bloc d'alimentation ne signale aucune erreur, il envoie un signal (à l'aide de transistors) à la carte mère et au processeur de l'ordinateur (CPU). Pendant ce temps, le processeur efface toutes les données restantes dans les registres de mémoire et attribue au compteur du programme de la CPU un nombre hexadécimal F000. Ce numéro est l'emplacement de la première instruction et indique à la CPU qu'elle est prête à traiter les instructions contenues dans le BIOS (Basic Input / Output System).
BIOS et le POST
Lorsque l'ordinateur examine le BIOS pour la première fois, il commence la séquence d'auto-test de mise sous tension (POST) pour s'assurer que les composants de l'ordinateur sont présents et fonctionnent correctement. Si l'ordinateur ne réussit aucun de ces tests, il rencontrera un POST irrégulier. Un POST irrégulier est un code sonore différent du standard un ou deux signaux sonores. Par exemple, un POST irrégulier pourrait ne générer aucun bip ou une combinaison de bips différents pour indiquer la cause de la défaillance.
Si l'ordinateur réussit le POST, il examine les 64 premiers octets de mémoire situés dans la puce CMOS, qui est maintenue en vie par la pile CMOS même lorsque l'ordinateur est éteint. Cette puce contient des informations telles que l'heure et la date du système et des informations sur tout le matériel installé sur votre ordinateur.
Après avoir chargé les informations CMOS, le POST commence à inspecter et à comparer les paramètres du système avec ceux installés sur l’ordinateur. Si aucune erreur n'est détectée, les pilotes de périphérique de base et les gestionnaires d'interruption pour le matériel, tels que le disque dur, le clavier, la souris et un lecteur de disquette, seront chargés. Ces pilotes de base permettent au processeur de communiquer avec ces périphériques matériels et permettent à l'ordinateur de poursuivre son processus de démarrage.
Ensuite, le POST vérifiera l'horloge en temps réel (RTC) ou la minuterie du système et le bus système de l'ordinateur pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement sur l'ordinateur. Enfin, vous obtiendrez une image sur votre écran une fois que le POST aura chargé la mémoire contenue sur la carte graphique et l’a intégré au BIOS système global.
Ensuite, le BIOS vérifie s'il effectue un démarrage à froid ou à chaud (redémarrage à chaud) en examinant l'adresse de la mémoire 0000: 0472. S'il voit 1234h, le BIOS sait qu'il s'agit d'un redémarrage et ignore le reste des étapes du POST.
Si 1234h n'est pas visible, le BIOS sait qu'il s'agit d'un démarrage à froid et continuera d'exécuter des étapes POST supplémentaires. Ensuite, il teste la mémoire de l'ordinateur (RAM) installée dans l'ordinateur en écrivant sur chaque puce. Avec les premiers ordinateurs, vous pouvez le voir exécuter l'étape car il compte la mémoire totale installée au démarrage.
Enfin, le POST enverra des signaux à la disquette, au lecteur optique et au lecteur de disque dur de l'ordinateur pour tester ces lecteurs. Si tous les lecteurs réussissent le test, le test POST est terminé et demande à l'ordinateur de démarrer le processus de chargement du système d'exploitation.
- Quelle est la différence entre le BIOS et le CMOS?
Démarrer le système d'exploitation
Le BIOS donne d’abord le contrôle au chargeur d’initialisation, qui examine le secteur de démarrage du disque dur. Si votre séquence d'amorçage dans la configuration CMOS n'est pas configurée pour examiner d'abord le disque dur, le secteur d'amorçage de tout lecteur de disquette ou de disque optique inséré doit d'abord être examiné.
Dans cet exemple, le chargeur Microsoft Windows XP NT (NTLDR) se trouve sur le secteur de démarrage et indique à l'ordinateur où trouver le code restant sur le disque dur. Ensuite, Windows charge le fichier ntdetect.com, qui affiche l’écran de démarrage de Windows et charge le registre Windows. Après le chargement du registre, Windows commence à charger en mémoire des dizaines de programmes de bas niveau constituant le système d'exploitation. De nombreux programmes initialement chargés permettent à Windows de communiquer avec le matériel essentiel et d’autres programmes exécutés sur l’ordinateur.
Une fois que le registre a chargé les périphériques matériels de base initiaux, il commence à charger les périphériques Plug-and-Play, les périphériques PCI et ISA. Après le chargement de tous ces périphériques, Windows charge le support complet du disque dur, des partitions et de tout autre lecteur de disque, puis passe à tous les autres pilotes installés.
Enfin, une fois les étapes ci-dessus terminées, tous les services requis supplémentaires sont chargés et Windows démarre.
Périphériques matériels communiquant avec l'ordinateur
Une fois que l'ordinateur a chargé le système d'exploitation, le matériel connecté à l'ordinateur doit pouvoir communiquer avec le CPU. La communication matérielle est effectuée à l'aide d'une requête d'interruption (IRQ). À chaque fois que le matériel a besoin de l'attention de l'ordinateur, le contrôleur d'interruption envoie la requête (INTR) à la CPU pour arrêter ce qu'il est en train de faire pour traiter la requête. Tout ce qui était en train d'être fait par la CPU est mis en attente et stocké en tant qu'adresse de mémoire dans la pile de mémoire et est renvoyé après le traitement de la demande d'interruption.