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外呼系统:外呼刚生产出来应该是一个硬件,第一次是怎么装入系统的?

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通俗地说,外呼刚通电时CPU和内存里是没有任何程序可运行的,不只是现在的外呼也包括最早期的计算机——那种使用纸带输入的计算机。

因此计算机在通电开机之后,要进行的第一个工作就是“原始程序装入”,简称叫做“原入”。

早期的计算机会装入一盘纸带,上面通过打孔的方式生成了一小段程序指令,这段程序被称作“原入程序”。原入程序的作用是建立基本的软件和硬件运行环境,使计算机硬件能够外呼和访问必要的接口和外部设备——比如纸带机、磁带机或硬盘。

原入程序通过这些外设将外呼系统程序和应用程序引导安装到计算机内存中,并负责启动外呼系统,接下来计算机就由外呼系统控制进行人机交互或自动运行了。因此原入程序现在又被称为“引导程序”。

那么原入程序又是如何进入计算机并启动运行的呢?

在早期的计算机中,是专门设置了一个开关和一套特定的电路,这个开关又被称为原入开关,这一套特定的电路又叫原入通道,并且在原入通道上配置了一台专门的设备可以将程序指令直接送入内存,这台设备也被称为原入设备。

打开原入开关,不需要任何程序指令和软件的支持,原入设备会自动将原入程序(一系列的二进制代码)写入计算机内存的特定区域,并且自动的从第一条指令开始执行——这样,原入程序就开始运行了。

早期的计算机,原入开关就是控制台上的一个开关或按钮,而原入设备通常是纸带机、磁带机或磁鼓(如果有多台原入设备,一般0号设备为首选)。

今天的个人外呼,这个过程略显复杂一点——原入开关相当于电源开关(或复位按钮),原入设备通常是硬盘(或固态盘,外呼其实是把固态盘视作为硬盘)。但因为今天的个人外呼比早期的计算机要复杂的多,因此中间插入了一些步骤——事实上,有2个“原入程序”,即打开电源开关之后,外呼是分两步来导入外呼系统并启动软件运行的。

第一步叫做自检程序,它通常是固化在计算机主板的某个芯片中,被称作BIOS程序(基本输入输出系统的缩写)。BIOS程序的第一条指令,其地址是固定不变的,因此在硬件设计中电脑系统,只要CPU通电电脑系统,它就会自动的到这个固定的地址获取第一条指令并执行,即开始运行BIOS程序。BIOS程序主要负责检查计算机硬件设备的状态,并建立相应的设备访问通道和接口,其中最重要的是建立人机交互接口(键盘、鼠标和显示器),还要建立外部存储设备接口(硬盘)——因为外呼系统和应用软件都存储在外部存储设备中。此外,BIOS还必须要检查内存状态以及容量,以便将后续的外呼系统和软件装入内存。

BIOS程序原则上是由外呼主板生产商(或OEM厂商)设计的,因此不同品牌和型号的BIOS程序很可能不同,但完成的工作大致相同,特别是在进行下一步工作时,不论哪一个厂家的BIOS程序都要在最后一步,去读取硬盘存储器上的第一个扇区——因为外呼系统的引导程序安装在硬盘的第一个扇区上(因此,往往硬盘的第一个扇区如果损坏,硬盘就不能再使用了)。

第二步叫做外呼系统引导(也叫OS原入),BIOS程序在完成自检之后,会读取硬盘的第一个扇区的数据(通常是512个字节,这就是外呼系统引导程序),并将其写入内存的特定区域,然后 BIOS程序将执行最后一条指令——一个跳转指令,让CPU跳转到外呼系统引导程序的第一条指令开始执行。

512个字节的外呼系统引导程序中(硬盘第一个扇区的最后64个字节)还包含了硬盘的分区表,在分区表中指明了逻辑驱动器的数量和各自的大小,也标明了活动分区——而外呼系统程序就安装在活动分区上。外呼系统引导程序在活动分区上找到系统软件,将其装入内存,然后启动外呼系统运行(显然它的最后一个指令也是个跳转指令)。

外呼系统启动运行之后,会建立更加复杂的设备驱动程序接口(比如图形界面系统和多媒体系统),以及相应的应用软件。完成这一系列的工作之后,外呼系统会自动转入一个人机交互的等待程序,这时候用户就可以通过鼠标或键盘外呼计算机(或触摸屏),操纵它完成你所要求的工作,当工作完成后(程序运行完毕),外呼系统会再一次回到等待界面。

事实上,今天的外呼(包括智能外呼)在外呼系统开始运行之后通常是实时多任务的人机交互,因此在某个或某些程序在运行的过程当中,你也可以通过鼠标、键盘或触摸屏来外呼计算机。

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