Start Up Booting

สวัสดีค่าาาาา กลับมาเจอกันอีกแล้วนะคะ สำหรับBlogความรู้ดีๆ ด้านไอที วันนี้เราได้นำความรู้ดีๆมาเสิร์ฟถึงที่กันเลยทีเดียวค่า สำหรับวันนี้เราจะมาให้ความรู้เรื่อง กระบวนการเริ่มต้นของการทำงานของคอมพิวเตอร์ หัวข้อในวันนี้เราก็จะเริ่มอธิบายกันตั้งแต่การกดป่ม Power switch จนกระทั่งเข้าสู่กระบวนการ Boot เครื่องกันเลยนะคะ พร้อมแล้วเราไปดูกันเลยยยยย

       เมื่อเราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ จะสังเกตุเห็นว่าหน้าจอคอมพิวเตอร์นั้นยังไม่มีอะไรเกิดขึ้นเป็นเวลาหลายวินาที จริงๆ แล้ว คอมพิวเตอร์ของเรานั้นไม่ได้อยู่เฉยๆนะคะ แต่กำลังทำงานอยู่ งานที่เป็นงานซับซ้อน ประกอบด้วยการจัดการสิ่งต่างๆ มากมาย มาดูขั้นตอนคร่าวๆ ตามรูปข้างล่างกันเลยค่ะ 

การตรวจสอบตนเองก่อนเปิดเครื่อง (POST ย่อมาจาก Power-On-Self-Test) 

        เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทุกชิ้นทำงานอย่างถูกต้อง และตรวจสอบว่ามีอุปกรณ์อะไรต่ออยู่กับตัวมันเองบ้าง และถ้ามีบางอย่างผิดพลาดคอมพิวเตอร์ก็จะแสดงข้อความเตือนขึ้นมา การทำงานดังกล่าวนี้เป็นการเริ่มต้นของการทำงานที่ซับซ้อนต่างๆ มากมาย เราเรียกกระบวนการนี้ว่า การบูตอัพ (boot-up) หรือเรียกสั้นๆ ว่า การบูต (boot) ขั้นตอนการบูตเป็นขั้นตอนที่สำคัญ ซึ่งเป็นขั้นตอนการดึงระบบปฏิบัติที่เก็บอยู่ในฮาร์ดดิสก์ของเครื่องมาทำงาน ระบบปฏิบัติการเป็นชุดของคำสั่งที่ทำหน้าที่เป็นตัวประสานการทำงานระหว่างอุปกรณ์ต่างๆของคอมพิวเตอร์ โปรแกรมประยุกต์ และมนุษย์ 
        แต่ก่อนที่คอมพิวเตอร์จะดึงระบบปฏิบัติการมาทำงานนั้น มันจะต้องแน่ในก่อนว่าอุปกรณ์ต่างๆ นั้นทำงานถูกต้อง และซีพียูและหน่วยความจำทำงานถูกต้อง การทำงานดังกล่าวเรียกว่า การตรวจสอบตนเองก่อนเปิดเครื่อง (POST ย่อมาจาก Power-On-Self-Test)         ถ้ามีบางอย่างผิดพลาด หน้าจอจะขึ้นข้อความเตือน หรือส่งสัญญาณเสียง “ปี้บ” หรือ ฺBeep cod นั่นเองค่ะ ซึ่งมีอยู่หลายแบบขึ้นอยู่กับชนิดของความผิดพลาดที่เกิดขึ้น 
        แต่ถ้าไม่มีข้อความเตือนหรือเสียงปี้บ ก็ไม่ได้หมายความว่าอุปกรณ์ต่างๆ ทำงานถูกต้องสมบูรณ์ทั้งหมดนะคะ เนื่องจากการตรวจสอบตนเองก่อนเปิดเครื่องนั้นสามารถตรวจสอบข้อผิดพลาดทั่วๆไปได้เท่านั้น ซึ่งอาจบอกได้เพียงว่าอุปกรณ์ที่จำเป็นพื้นฐานเช่น แป้นพิมพ์ การ์ดแสดงผล ได้ต่ออยู่กับเครื่องหรือไม่ เท่านั้น อาจจะดูเหมือนว่าการตรวจสอบตนเองก่อนเปิดเครื่องนั้นไม่มีประโยชน์อะไรมากนัก นั้นเพราะว่าคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ทำงานได้ปกติ แต่ถ้าไม่มีขั้นตอนนี้แล้วเราก็จะไม่สามารถรู้ได้เลยว่ามีอุปกรณ์ใดยังไม่ได้ต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์และทำงานปกติดีหรือไม่

Start Up Booting
        เมื่อเราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ กระแสไฟฟ้าจะวิ่งไปตามเส้นทางที่ได้กำหนดไว้ไปยัง ซีพียู เพื่อลบข้อมูลเก่าที่ยังคงค้างอยู่ใน หน่วยความจำของซีพียู หรือเรียกว่า เรจิสเตอร์ (Register) สัญญาณทางไฟฟ้าจะไปตั้งค่าเรจิสเตอร์ของซีพียูตัวหนึ่ง มีชื่อว่า ตัวนับโปรแกรม หรือ Program counter ค่าที่ตั้งให้นั้น ค่าที่ตั้งนั้นเป็นค่าที่บอกให้ ซีพียู รู้ตำแหน่งของคำสั่งถัดไปที่จะต้องทำ ซึ่งตอนเปิดเครื่อง ตำแหน่งที่ต้องส่งไปก็คือตำแหน่งเริ่มต้นของคำสั่งบูตนั่นเอง ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมบูตจะเก็บอยู่ในหน่วยความจำที่เรียกว่า ไบออส (BIOS ย่อมาจาก Basic Input/Output System) หรือ รอมไบออส (ROM BIOS ย่อมาจาก Read Only Memory Basic Input/Output System) 
จากนั้น ซีพียูจะส่งสัญญาณไปตามบัส (Bus) ซึ่งเป็นวงจรทีเชื่อมอุปกรณ์ทุปอย่างเข้าด้วยกัน เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทุกอย่างทำงาน        ในคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าๆ จะมีโปรแกรมที่ทำหน้าที่ตรวจสอบการทำงานของซีพียูเพื่อให้แน่ใจว่า การทำงานนั้นเป็นไปตามจังหวะของสัญญาณนาฬิกาของระบบ
        ขั้นต่อไปคือการตรวจสอบหน่วยความจำที่อยู่ในการ์ดแสดงผลและสัญญาณวิดีโอที่ควบคุมการแสดงผลบนหน้าจอ ต่อจากนั้นจะสร้างรหัสไบออสให้การ์แสดงผลเป็นส่วนหนึ่งของระบบ ถึงขั้นตอนนี้คุณจะเห็นมีบางสิ่งบางอย่างปรากฏบนหน้าจอ
        การตรวจสอบต่อไปคือการตรวจสอบ แรมชิบ (RAM Chip) โดยซีพียูจะเขียนข้อมูลลงในชิบ แล้วอ่านออกมาเทียบกับข้อมูลที่ส่งไปเขียนตอนแรก และเริ่มนับจำนวนความจุของหน่วยความจำที่ถูกตรวจสอบแล้ว ซึ่งในระหว่างนี้ก็จะมีการแสดงผลขึ้นบนหน้าจอด้วย        ต่อไปซีพียูจะตรวจสอบคีย์บอร์ดว่าได้ต่ออยู่กับคอมพิวเตอร์หรือไม่ และตรวจสอบว่ามีการกดแป้นคีย์บอร์ดหรือไม่
        ต่อมาก็จะส่งสัญญาณไปตามเส้นทางบัส เพื่อหาไดร์ฟต่างๆ และคอยจนกว่าจะได้สัญญาณตอบกลับเพื่อเป็นการตรวจสอบว่าไดร์ฟทำงานได้หรือไม่
        สำหรับคอมพิวเตอร์แบบ AT เป็นต้นไป ผลจากการตรวจสอบตนเองก่อนเปิดเครื่องนี้จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลที่เก็บอยู่ใน ซีมอสแรม (CMOS RAM) ซึ่งเป็นที่เก็บข้อมูลเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ต่างๆ ซีมอสแรม เป็นหน่วยความจำชนิดหนึ่งที่มีหน้าที่เก็บข้อมูลไว้แม้เครื่องจะปิดหรือไม่มีกระแสไฟฟ้าก็ตาม เพราะว่ามันมีแบตเตอรี่ไว้สำหรับจ่ายไฟให้ตัวมันเองโดยเฉพาะ ถ้ามีการตั้งใหม่ในระบบก็ไปแก้ไขในซีมอสด้วย แต่ถ้าเป็นรุ่นเก่าแบบ XT จะไม่มีซีมอสแรม         อุปกรณ์แต่ละตัวจะมีรหัสไบออสอยู่ ซึ่งเป็นตัวคอยประสานงานกับอุปกรณ์ตัวอื่น และเป็นตัวบอกการเป็นส่วนหนึ่งของระบบ ถึงขั้นนี้เครื่องคอมพิวเตอร์ก็พร้อมที่จะทำงานต่อไป คือ การบูต ดึงระบบปฏิบัติการขึ้นมาทำงาน และก็เข้าสู่ระบบปฏิบัติการของเราต่อไปค่ะ

        เวลาที่เราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ในตอนแรกที่จะใช้งาน มักจะได้ยินคำว่า บูต (Boot) เครื่องบ่อยๆ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะทำการบูตเครื่องโดยใช้โปรแกรม BIOS แล้วไอ้การบูตเครื่องจริง ๆ แล้วมันคืออะไร????

         บูต (Boot) ก็คือ การเตรียมความพร้อมในการใช้คอมพิวเตอร์ มีการตรวจสอบสถานะของเครื่อง การบอกรายละเอียดต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ บอกว่ามี RAM เท่าไร BUS อะไรบ้าง CPU ของเรามีความเร็วเท่าไรเป็นต้นพูดง่าย ๆ ว่าเป็นการเตรียมความพร้อมนั่นเอง โดยการบูตเครื่องจะมีโปรแกรม BIOS ซึ่งในปัจจุบันมีการพัฒนาไปหลาย version แล้ว เพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

การบูตเครื่องมี 2 ประเภท คือ

1. Cold Boot คือ การเปิดสวิตซ์ (ปุ่ม Power ด้านหน้า Case นั่นเอง) ซึ่งปิดอยู่ก่อนแล้วเพื่อเริ่มต้นการใช้งาน
2. Warm Boot คือ การ reboot โดยอาจกดปุ่มสวิตซ์ (ปุ่ม Power)  เพื่อดับไฟหรือกดปุ่ม reset (ปุ่มเล็ก ๆ ด้านหน้า Case นั่นเอง) หรือกดปุ่ม Ctrl+Alt+Del บนคีย์บอร์ด เพื่อพักการใช้งานชั่วเวลาหนึ่ง ซึ่งอาจจะเกิดจากความบกพร่องบางอย่างที่ทำให้คอมพิวเตอร์ไม่สามารถทำงานต่อไปได้ หรือที่เรียกกันว่า เครื่องแฮงค์ (Hang) นั่นเอง

        ก็จบลงไปแล้วนะคะสำหรับความรู้ดีๆในเรื่องของ กระบวนการทำงานของคอมพิวเตอร์ เรียกได้ว่าละเอียดแบบสุดๆ สำหรับวันนี้ก็ขอลาไปเพียงเท่านี้ค่ะ Bye Bye


ขอขอบคุณ
http://www.jobpub.com/articles/showarticle.asp?id=403