為什么計算機不能像電燈一樣瞬時(shí)打開(kāi)
計算機俗稱(chēng)電腦,是現代一種用于高速計算的電子計算機器,可以進(jìn)行數值計算,又可以進(jìn)行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。下面是小編為大家整理的為什么計算機不能像電燈一樣瞬時(shí)打開(kāi),僅供參考,歡迎閱讀。
你是否曾抱怨過(guò)——每次打開(kāi)計算機都要等上好一會(huì )兒,看著(zhù)進(jìn)度條像負重的蝸牛一樣艱難地向前爬而無(wú)能為力。也許你會(huì )想,要是計算機能像電燈一樣可以瞬時(shí)打開(kāi)該多好啊。
這是因為普通電燈的開(kāi)關(guān)通常是一個(gè)簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路,開(kāi)關(guān)燈就是接通和斷開(kāi)電路的過(guò)程。以開(kāi)燈為例,從接通電源開(kāi)關(guān)到電燈點(diǎn)亮的時(shí)間,取決于電場(chǎng)的傳播速度和導線(xiàn)的長(cháng)度。電場(chǎng)的傳播速度為30萬(wàn)千米/秒,而一般家用電燈導線(xiàn)的長(cháng)度不超過(guò)10米,因此打開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間就可以接通電源,點(diǎn)亮電燈。而計算機的開(kāi)機過(guò)程則復雜得多,導通電源只是完成了開(kāi)機的第一步。那么,當你按下電源按鈕后,計算機還要做哪些事情才能完成啟動(dòng)呢?可以以家用PC機為例來(lái)說(shuō)明計算機的開(kāi)機啟動(dòng)過(guò)程。
首先是計算機的硬啟動(dòng),包括各個(gè)硬件電路的加電,時(shí)鐘電路產(chǎn)生時(shí)鐘信號,然后主板上的硬件設備復位(一般是對數字電路置零)。復位后,進(jìn)入計算機軟啟動(dòng)過(guò)程。CPU從固定的'內存地址開(kāi)始執行,進(jìn)行開(kāi)機自檢——檢測內存、顯卡和硬盤(pán),以及其他關(guān)鍵設備是否能正常運行,并生成系統硬件配置信息,為加載操作系統軟件作準備。最后,系統會(huì )根據用戶(hù)指定的啟動(dòng)順序,從硬盤(pán)(或其他設備)上加載引導程序,它將加載并啟動(dòng)操作系統(如Windows、Ubuntu等)。操作系統內核根據前一階段產(chǎn)生的硬件配置信息來(lái)加載各項硬件設備的驅動(dòng)程序和服務(wù)程序,并完成內核的初始化和設備的初始化。最后,操作系統內核啟動(dòng)會(huì )話(huà)管理并準備用戶(hù)登錄。
在經(jīng)過(guò)一個(gè)如此漫長(cháng)的歷程后,你終于可以看到登錄窗口了。輸入用戶(hù)名和密碼之后——別著(zhù)急,你還得再次等待。原來(lái)計算機中有一些應用程序被稱(chēng)為啟動(dòng)項目,系統啟動(dòng)后會(huì )自動(dòng)加載這些啟動(dòng)項目。完成啟動(dòng)項的加載后,你才能真正開(kāi)始使用計算機。
那么,如果事情做好了,你想關(guān)掉計算機節省電能,可以像關(guān)燈一樣直接切斷電源嗎?不!這樣做很危險。關(guān)機一定要按步驟進(jìn)行,你可以通過(guò)系統界面上的關(guān)機按鈕來(lái)關(guān)機。因為計算機在運行時(shí),操作系統和很多應用程序的數據放在內存當中,或者在緩存中,還沒(méi)有回寫(xiě)到磁盤(pán)。要知道,緩存和內存中數據一旦斷電就丟失了,必須寫(xiě)到硬盤(pán)中才能長(cháng)久保存。因此,如果此時(shí)強行關(guān)機,計算機來(lái)不及保存數據,很容易引起數據不一致,導致下次計算機不能啟動(dòng)。那么正常關(guān)機時(shí)計算機需要執行哪些步驟呢?簡(jiǎn)單地說(shuō),系統會(huì )幫你關(guān)閉當前用戶(hù)的程序窗口,并關(guān)閉所有運行的應用程序和系統服務(wù);然后完成磁盤(pán)的讀寫(xiě)操作,清除磁盤(pán)緩存并停止硬件驅動(dòng)程序;最后計算機會(huì )自動(dòng)切斷主板和各個(gè)硬件設備的電源,完成關(guān)機。
也許你會(huì )想,難道就沒(méi)有什么辦法能讓開(kāi)關(guān)機快一點(diǎn)嗎?人們已經(jīng)發(fā)明了各種新技術(shù)使得計算機快速啟動(dòng),包括CPU和硬盤(pán)性能的升級,以及操作系統的優(yōu)化等。還有計算機的“休眠”技術(shù),能讓你不用重啟計算機,只需在不用計算機的時(shí)候讓它“睡眠”,等到要用的時(shí)候再“喚醒”它即可。雖然休眠技術(shù)能幫我們節省很多時(shí)間,但以目前的技術(shù)水平,即便是采用休眠技術(shù),開(kāi)機啟動(dòng)時(shí)間也遠遠超出開(kāi)關(guān)燈所需的時(shí)間。
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