Låt oss bryta ner det grundläggande input-output-systemet (I/O) inom datorfirmware, förklara dess nyckelkomponenter och hur de fungerar.
firmware och dess roll
* firmware är det första programmet som körs när en dator startar upp. Det är i huvudsak datorns "väckarklocka" och den styr de första stegen i startprocessen.
* BIOS (Basic Input/Output System) eller UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) är typer av firmware som vanligtvis används i moderna datorer.
Det grundläggande input-output-systemet
I/O -systemet, som en del av firmware, hanterar flödet av data mellan datorns kärnkomponenter och externa enheter. Här är en förenklad vy:
1. Initialisering: När datorn driver på börjar firmware med att kontrollera systemets hårdvara:
- Post (Power-on Self Test): Detta test undersöker CPU, RAM, hårddiskar och andra avgörande komponenter för att säkerställa att de fungerar korrekt.
- Boot Device Detection: Firmware söker efter startenheten (vanligtvis en hårddisk eller SSD). Den identifierar startpartitionen och laddar Boot Loader -programmet från det.
2. enhetsdrivare: I/O -systemet förlitar sig på enhetsdrivrutiner, som är små program som gör att datorn kan förstå och kommunicera med specifika hårdvarukomponenter.
3. Input: Detta hänvisar till att ta emot data från externa enheter:
- tangentbord: Keystrokes översätts till tecken som datorn kan förstå.
- mus: Rörelse och klick tolkas och skickas till operativsystemet.
- Network Interface Card (NIC): Datapaket tas emot från nätverket.
4. Utgång: Detta hänvisar till att skicka data till externa enheter:
- Monitor: Visar text och grafik.
- högtalare: Spelar ljud.
- skrivare: Skriver dokument.
- Network Interface Card (NIC): Överför datapaket till nätverket.
Nyckelkomponenter i I/O -systemet:
* Interrupt Controllers: Dessa hanterar avbrottsförfrågningar från olika enheter, som signalerar CPU när något behöver uppmärksamhet.
* Memory-mappat I/O: I/O -systemet använder specifika minnesplatser för att kommunicera med enheter.
* portkartläggare: Dessa hanterar tilldelningen av I/O -portar till specifika enheter.
Operativsystemets roll
Medan I/O -systemet inom firmware hanterar den första installationen, tar operativsystemet över huvuddelen av I/O -hanteringen när det laddas. Operativsystemet:
* Hanterar enhetsdrivare.
* Fördelar resurser till olika enheter.
* Hanterar flödet av data mellan datorn och enheterna.
Exempel:
Föreställ dig att du skriver ett brev på tangentbordet. Så här fungerar I/O -systemet:
1. Input: Tangentbordet skickar en signal till I/O -systemet, vilket indikerar att en tangent har tryckts på.
2. Avbrott: I/O -systemet genererar ett avbrott för att varna CPU.
3. Bearbetning: CPU, styrd av den lämpliga enhetsdrivrutinen, tar emot tangenttrycksinformationen.
4. Utgång: Operativsystemet visar det skrivna bokstaven på skärmen.
Sammanfattningsvis:
Det grundläggande input-output-systemet inom firmware fungerar som grunden för datorns kommunikation med hårdvara. Det initialiserar systemet, hanterar enhetsdrivare och hanterar flödet av data mellan datorns kärnkomponenter och externa enheter.
