BIOS – Was macht das BIOS im PC? Teil 3
Bevor der adressbus zum Speicher gelangen kann, muss er erst noch durch eine Reihe von Chips, Chipset genannt. Chipset bezieht sich auf eine Gruppe von Chips, die eine intelligente Schnittstelle für die Kernbauteile eines Computers bereitstellen - CPU, Speicher, Grafiken, I/O, genannt die Kernlogik.
Ist die Information, die das Chipset benötigt, nicht im Speicher, so schickt das Chipset diese zum Input/Output (I/O) Bus. Der Input/Output (I/O) Bus verbindet das Chipset mit anderen Orten, an denen die Information gespeichert ist, zum Beispiel zur Festplatte. Die Festplatte lässt die CPU auf sich lesen und beschreiben.
Eine Festplatte behält ihre Daten auch, wenn die Stromzufuhr ausgeschaltet wird. Eine Festplatte ruft Daten viel langsamer ab als die Memory, diese ist allerdings auch wesentlich teurer.
Hat die Festplatte die Adresse (über I/O Bus und Chipset) erhalten, so und schickt sie die Information durch das Chipset zurück und gibt sie in den Adressbus. Das Chipset dient als Brücke für den I/O Bus und den Adressbus.
Die CPU verwendet eine vier Schritte Sequenz: holen, entschlüsseln, ausführen und speichern.
Da die CPU ihren Speicher nicht behält, muss sie ihre Informationen von woanders am Computer bekommen oder sich diese holen. Um diesen Prozess des Abrufens zu beschleunigen, hat die CPU eine prefetch area, um Informationen schneller verfügbar zu machen.
Sobald die Information abgerufen wurde, muss sie entschlüsselt werden. Teil des Entschlüsselungsprozesses der CPU ist es, über die geeignete Ausführung der Anweisungen zu entscheiden. Ist diese Entscheidung getroffen, beginnt die CPU, diese Anweisungen auszuführen.
Der Teil der CPU, auf dem die tatsächliche Ausführung von Anweisungen stattfindet, wird Arithmetic Logical Unit (ALU) genannt. ALU enthält Gruppen von Transistoren, die logic gates, zur Ausführung mathematischer und logischer Basisoperationen. Logic gates sind in electrical circuits gruppiert, die Anweisungen der CPU wie füge zwei Zahlen hinzu oder vergleiche zwei Zahlen ausführen.
Der letzte Schritt der CPU ist die Speicherung der Information.
Dieser letzte Schritt findet statt, nachdem ALU ihre Rechnungen beendet hat. Die Ergebnisse werden auf einem Chip gespeichert, auf dem sich ein Bereich befindet, der Register genannt wird. Auf Register kann schneller als auf jede andere Art von Speicher zugegriffen werden, doch speichern Register Informationen nur vorübergehend.
Die CPU verfügt auch über eine eingebaute Uhr, um das Timing des Informationsflusses und der Prozesse am Computer einzuhalten. Diese Uhr ist wichtig für die Synchronisation aller Prozesse eines Computers, sie kontrolliert alle Vorgänge auf ihrem Chip.
Die Prozesse der CPU können auch von einem externen Chip unterbrochen werden, der Teil des Chipsets ist. Das Chipset enthält eine kleine Datenbank mit interrupt vector (numerische Tabelle). Kommt ein Unterbrechungssignal auf den Chip, so speichert die CPU, was sie gerade tut, und geht zum interrupt vector, um die Adresse der Anweisung zu finden, mit deren Ausführung der interrupt sie beauftragt.
Sobald sie mit der Unterbrechung fertig ist, geht sie zu dem Job zurück, mit dem sie vorher beschäftigt war. Den findet die CPU in einem stack genannten Register wieder.
Wären diese interrupt nicht möglich, so müsste die CPU erst eine Aufgabe beenden, bevor sie mit einer anderen beginnen könnte, was eine erhebliche Reduzierung der Geschwindigkeit zur Folge hätte.
Nun, da die CPU das Betriebssystem gefunden hat, übernimmt dieses. Der Computer ist jetzt bereit zum Einsatz. Der Benutzer kann jetzt seine E-Mails abrufen, ein Spiel spielen oder tun, was auch immer er tun wollte, als er den Computer startete.
Ist die Information, die das Chipset benötigt, nicht im Speicher, so schickt das Chipset diese zum Input/Output (I/O) Bus. Der Input/Output (I/O) Bus verbindet das Chipset mit anderen Orten, an denen die Information gespeichert ist, zum Beispiel zur Festplatte. Die Festplatte lässt die CPU auf sich lesen und beschreiben.
Eine Festplatte behält ihre Daten auch, wenn die Stromzufuhr ausgeschaltet wird. Eine Festplatte ruft Daten viel langsamer ab als die Memory, diese ist allerdings auch wesentlich teurer.
Hat die Festplatte die Adresse (über I/O Bus und Chipset) erhalten, so und schickt sie die Information durch das Chipset zurück und gibt sie in den Adressbus. Das Chipset dient als Brücke für den I/O Bus und den Adressbus.
Die CPU verwendet eine vier Schritte Sequenz: holen, entschlüsseln, ausführen und speichern.
Da die CPU ihren Speicher nicht behält, muss sie ihre Informationen von woanders am Computer bekommen oder sich diese holen. Um diesen Prozess des Abrufens zu beschleunigen, hat die CPU eine prefetch area, um Informationen schneller verfügbar zu machen.
Sobald die Information abgerufen wurde, muss sie entschlüsselt werden. Teil des Entschlüsselungsprozesses der CPU ist es, über die geeignete Ausführung der Anweisungen zu entscheiden. Ist diese Entscheidung getroffen, beginnt die CPU, diese Anweisungen auszuführen.
Der Teil der CPU, auf dem die tatsächliche Ausführung von Anweisungen stattfindet, wird Arithmetic Logical Unit (ALU) genannt. ALU enthält Gruppen von Transistoren, die logic gates, zur Ausführung mathematischer und logischer Basisoperationen. Logic gates sind in electrical circuits gruppiert, die Anweisungen der CPU wie füge zwei Zahlen hinzu oder vergleiche zwei Zahlen ausführen.
Der letzte Schritt der CPU ist die Speicherung der Information.
Dieser letzte Schritt findet statt, nachdem ALU ihre Rechnungen beendet hat. Die Ergebnisse werden auf einem Chip gespeichert, auf dem sich ein Bereich befindet, der Register genannt wird. Auf Register kann schneller als auf jede andere Art von Speicher zugegriffen werden, doch speichern Register Informationen nur vorübergehend.
Die CPU verfügt auch über eine eingebaute Uhr, um das Timing des Informationsflusses und der Prozesse am Computer einzuhalten. Diese Uhr ist wichtig für die Synchronisation aller Prozesse eines Computers, sie kontrolliert alle Vorgänge auf ihrem Chip.
Die Prozesse der CPU können auch von einem externen Chip unterbrochen werden, der Teil des Chipsets ist. Das Chipset enthält eine kleine Datenbank mit interrupt vector (numerische Tabelle). Kommt ein Unterbrechungssignal auf den Chip, so speichert die CPU, was sie gerade tut, und geht zum interrupt vector, um die Adresse der Anweisung zu finden, mit deren Ausführung der interrupt sie beauftragt.
Sobald sie mit der Unterbrechung fertig ist, geht sie zu dem Job zurück, mit dem sie vorher beschäftigt war. Den findet die CPU in einem stack genannten Register wieder.
Wären diese interrupt nicht möglich, so müsste die CPU erst eine Aufgabe beenden, bevor sie mit einer anderen beginnen könnte, was eine erhebliche Reduzierung der Geschwindigkeit zur Folge hätte.
Nun, da die CPU das Betriebssystem gefunden hat, übernimmt dieses. Der Computer ist jetzt bereit zum Einsatz. Der Benutzer kann jetzt seine E-Mails abrufen, ein Spiel spielen oder tun, was auch immer er tun wollte, als er den Computer startete.
