03.02 電腦剛生產出來應該是一個硬件,第一次是怎麼裝入系統的?

漸行漸遠1339925


這個問題我也研究過,cpu和主板,都有內置的最小的代碼芯片,基底的芯片, 通過電路存儲了的最簡系統


不正經的程序員


我從事計算機教育33年了,我來做個回答:

見過老式錄音機的磁帶麼?或者現在的光盤、U盤等。以磁帶為例,藉助磁帶上的磁粉,可以將聲音等信息‘’錄‘’上去,同樣的原理,我們也可以將控制計算機工作的程序(即操作系統)存儲到磁盤上,只不過這些信息是隻有兩種狀態的二進制形式。過去的系統比較簡單,比較小,一張軟磁盤都夠保存,83年上大學,我們就是用一張這樣的系統軟盤插到計算機上啟動機器的。

再後來,有了容量更大的硬盤了,操作系統隨著功能的增多也越來越大,咋辦呢?那就放在硬盤上!計算機經銷商或者自己,將保存在諸如光盤、U盤上的系統搞到硬盤上就行了。當然,這個過程可不是簡單的複製,叫做安裝操作系統,是通過一些列程序的協作完成的,包括出廠時計算機硬件中已經事先保存的基本程序,這些程序是必須的,而且已經固化在計算機的一個硬件中了,如讓鍵盤、鼠標工作的程序,啟動操作系統的引導程序等。

計算機剛開始沒有操作系統沒事,找一個有系統的光盤或U盤,設置一下計算機,讓計算機從光盤啟動,計算機就會自動運行安裝程序,如果需要,也可以手動運行安裝程序,後面一步步就可以將操作系統安裝到硬盤上啦……[微笑]


醉醒石老


我不是專業人員,只是接觸和使用電腦,有一點小經歷。

沒錯,電腦的初始狀態就是一堆硬件的組合。

但是,最早的電腦在主板上有一個“硬寫”的模塊叫BIOS,它的作用就是幫助“一張白紙”的電腦進入學習的啟蒙引導。

開機,進入BIOS,電擊從光盤(軟盤或U盤)啟動,通過光盤上的引導程序就可以進入系統安裝了。

記得很早時電腦是DOS系統,後來有了Windows系統,我是用13張5吋軟盤安裝的,真費勁!


七目aa


大哥,我在電腦生產車間負責生產技術的,電腦的硬盤是把系統全部先拷貝好,一個硬盤可以同時拷貝到10個硬盤,再安裝到電腦上的。各個零件在送到生產線組裝,各種芯片的固體軟件都要先測試好。想進一步瞭解,留言。


卑微的一粒塵土


這問題問得十分有深度,電腦剛生產出來的確就是一堆硬件拼成的,它內部沒有操作系統。

就像我們自己去電腦城買硬件組裝一樣,當硬盤、內存、主板等硬件組裝到一起之後,通上電其實是能夠開機的,但是由於還未寫進系統,電腦開機之後是不能進入桌面的,當然也不存桌面這一說。

我記得當年自己組裝電腦的時候,開機第一畫面好像就是上圖這樣的,通電開機之後會自檢,畫面顯示的都是英文的提示,其中包括硬盤、內存、顯卡等硬件信息,然後提示系統無法啟動。

組裝的電腦由於是全新的硬盤,一般沒系統,還有一部分筆記本和一體機也沒系統,這些沒系統的電腦必須進dos給電腦安裝操作系統才可以正常使用。

沒有系統的電腦跟沒有加油的汽車一樣,我們無法正常使用,為此必須第一時間安裝操作系統。

至於系統額安裝方法就多種多樣,有些筆記本在出廠的時候就預裝了正版的Windows系統,購買之後只要開機激活即可使用。

如果是沒有系統的筆記本或者自己組裝的電腦,就要自行安裝,安裝方法有光盤安裝、U盤安裝等,帶有光驅的電腦可以買一張幾塊錢的碟片來安裝系統,只要在開機時進入BIOS系統設置從光驅啟動,將光盤放進去按下開機鍵,根據提示很快就能裝好,其它的方式其實也很簡單的。

現在我們的電腦都有操作系統,而最初的操作系統DOS,後來微軟研發出了windows 系統逐步替代了dos,上了年紀的人應該還記得漢卡這種東西吧,也是Windows系統初期衍生出來的。

好像最早的電腦是沒有操作系統的,跟我們使用的工具一樣,我們通過下達指令操作相應的開關,它就會通過兩排燈珠來反饋結果,一個是燈亮一個是燈不亮,代表的分別是0和1,跟現在的電腦完全就不是同一個產物。


黑暗科技世界


通俗地說,電腦剛通電時CPU和內存裡是沒有任何程序可運行的,不只是現在的電腦也包括最早期的計算機——那種使用紙帶輸入的計算機。

因此計算機在通電開機之後,要進行的第一個工作就是“原始程序裝入”,簡稱叫做“原入”。

早期的計算機會裝入一盤紙帶,上面通過打孔的方式生成了一小段程序指令,這段程序被稱作“原入程序”。原入程序的作用是建立基本的軟件和硬件運行環境,使計算機硬件能夠操作和訪問必要的接口和外部設備——比如紙帶機、磁帶機或硬盤。

原入程序通過這些外設將操作系統程序和應用程序引導安裝到計算機內存中,並負責啟動操作系統,接下來計算機就由操作系統控制進行人機交互或自動運行了。因此原入程序現在又被稱為“引導程序”。

那麼原入程序又是如何進入計算機並啟動運行的呢?

在早期的計算機中,是專門設置了一個開關和一套特定的電路,這個開關又被稱為原入開關,這一套特定的電路又叫原入通道,並且在原入通道上配置了一臺專門的設備可以將程序指令直接送入內存,這臺設備也被稱為原入設備。

打開原入開關,不需要任何程序指令和軟件的支持,原入設備會自動將原入程序(一系列的二進制代碼)寫入計算機內存的特定區域,並且自動的從第一條指令開始執行——這樣,原入程序就開始運行了。

早期的計算機,原入開關就是控制檯上的一個開關或按鈕,而原入設備通常是紙帶機、磁帶機或磁鼓(如果有多臺原入設備,一般0號設備為首選)。

今天的個人電腦,這個過程略顯複雜一點——原入開關相當於電源開關(或復位按鈕),原入設備通常是硬盤(或固態盤,電腦其實是把固態盤視作為硬盤)。但因為今天的個人電腦比早期的計算機要複雜的多,因此中間插入了一些步驟——事實上,有2個“原入程序”,即打開電源開關之後,電腦是分兩步來導入操作系統並啟動軟件運行的。

第一步叫做自檢程序,它通常是固化在計算機主板的某個芯片中,被稱作BIOS程序(基本輸入輸出系統的縮寫)。BIOS程序的第一條指令,其地址是固定不變的,因此在硬件設計中,只要CPU通電,它就會自動的到這個固定的地址獲取第一條指令並執行,即開始運行BIOS程序。BIOS程序主要負責檢查計算機硬件設備的狀態,並建立相應的設備訪問通道和接口,其中最重要的是建立人機交互接口(鍵盤、鼠標和顯示器),還要建立外部存儲設備接口(硬盤)——因為操作系統和應用軟件都存儲在外部存儲設備中。此外,BIOS還必須要檢查內存狀態以及容量,以便將後續的操作系統和軟件裝入內存。

BIOS程序原則上是由電腦主板生產商(或OEM廠商)設計的,因此不同品牌和型號的BIOS程序很可能不同,但完成的工作大致相同,特別是在進行下一步工作時,不論哪一個廠家的BIOS程序都要在最後一步,去讀取硬盤存儲器上的第一個扇區——因為操作系統的引導程序安裝在硬盤的第一個扇區上(因此,往往硬盤的第一個扇區如果損壞,硬盤就不能再使用了)。

第二步叫做操作系統引導(也叫OS原入),BIOS程序在完成自檢之後,會讀取硬盤的第一個扇區的數據(通常是512個字節,這就是操作系統引導程序),並將其寫入內存的特定區域,然後 BIOS程序將執行最後一條指令——一個跳轉指令,讓CPU跳轉到操作系統引導程序的第一條指令開始執行。

512個字節的操作系統引導程序中(硬盤第一個扇區的最後64個字節)還包含了硬盤的分區表,在分區表中指明瞭邏輯驅動器的數量和各自的大小,也標明瞭活動分區——而操作系統程序就安裝在活動分區上。操作系統引導程序在活動分區上找到系統軟件,將其裝入內存,然後啟動操作系統運行(顯然它的最後一個指令也是個跳轉指令)。

操作系統啟動運行之後,會建立更加複雜的設備驅動程序接口(比如圖形界面系統和多媒體系統),以及相應的應用軟件。完成這一系列的工作之後,操作系統會自動轉入一個人機交互的等待程序,這時候用戶就可以通過鼠標或鍵盤操作計算機(或觸摸屏),操縱它完成你所要求的工作,當工作完成後(程序運行完畢),操作系統會再一次回到等待界面。

事實上,今天的電腦(包括智能手機)在操作系統開始運行之後通常是實時多任務的人機交互,因此在某個或某些程序在運行的過程當中,你也可以通過鼠標、鍵盤或觸摸屏來操作計算機。


高手s


說實話好像大家沒有理解題主的問題就說了一大堆甚至嘲諷。因為我想題主知道電腦安裝操作系統的過程,沒有系統的電腦開機,用系統安裝盤引導進入一個安裝界面,然後安裝到硬盤上。

所以可能題主陷入了一個類似先有雞還是先有蛋的問題。既然電腦需要裝系統,那這個系統又是怎麼來的,一定是一臺電腦上寫完生成的,那這臺電腦的系統又是哪來的?但可以肯定的是硬件肯定比系統先有,所以不解第一次系統是怎麼來的。

為了充分理解,回答這個問題必須提到圖靈,不知道的人可以瞭解一下先。

現在電腦的前身是沒有我們所熟知的操作系統的,只是擁有一些執行指令的工具(可以看部關於圖靈的電影,模仿遊戲,挺好看的。)。起初是機械式的,加法器,可以做基本四則運算,到可以做一些複雜的數學運算,只要在基本運算層面都還是指令作用,後來邏輯電路發展起來,可以做的運算越來越複雜就有了編程的條件,但為了便於執行一個程序,電路需要被輸入各種命令,最初是用紙帶打孔人工寫入010100101這樣給邏輯電路程序,後來有了磁帶,其實初期廠家也是靠人工完成了最起初的程序寫入,但這個時候有了紙帶的積累,把一些固定的程序模型發展成了編程語言。初期計算機有了從一個存儲介質讀取程序的條件後,計算機就可以提供一個固定,穩定,多功能的運算環境,慢慢這個運算環境就發展成了初期的比如DOS操作系統,這個系統就是從早期發展出來的編程語言一行一行寫出來的,而芯片的發展形成了計算機初期的一個硬件組成架構,經典的指令集根據環境需要都被寫入硬件高速運行,比如cpu的頻率就是指這些指令的運算速度,再後來就是我們熟悉的視窗化操作系統了。

所以可以理解為它就是人手從在紙上一個孔一個孔打出來的,通過積累和發展形成一個階段可以用來安裝的操作系統。


一張8517


想知道這個過程的話,我覺得應該瞭解一下電腦硬件和程序數據的大致發展歷程。電腦也叫計算機,是在數據計算需求上製造並逐步升級發展出來的一種機器。

我們普通的個人電腦剛被生產出來後能夠安裝操作系統,是因為主板上已經固化了一個BIOS程序,電腦主板一通電就會自動觸發和啟動這個BIOS程序,這個程序可以引導啟動硬盤上的軟件操作系統,也可以根據需要啟動軟盤、光盤、U盤等外接存儲設備裡面的系統安裝軟件。

那麼這個BIOS程序或外接存儲設備上的安裝程序又是怎麼寫上去的呢,當然是在生產場所通過另外的電腦程序及硬件寫入設備自動寫進去的。到這裡彷彿進入了一個先有雞還是先有蛋的怪圈,那到底最先的程序數據是怎麼寫進這些硬件的呢?

這裡有一個發展迭代的過程,先研製生產出來的電腦硬件或許不如後來的先進,但為後面更高級的硬件寫入最基本的系統程序數據卻是容易實現的,比如我們想生產一臺多核處理器的電腦,在它硬件剛研製生產出來時,可以通過已有的、更低級的一臺單核處理器的電腦先把程序數據編輯好,再控制寫入設備寫進這臺更先進電腦的相應硬件中,讓這臺更先進的電腦有了軟件操作基礎。這種通過低級工具生產同類高級工具的發展迭代方式,加上硬件技術的各種突破升級,就讓以前較為簡單的數據計算機器逐步發展成了現在功能強大的各種高級電腦類產品。

那最初的計算機程序數據又是怎樣寫入硬件的呢?這涉及到了輸入輸出設備的演變過程,要從計算機技術的發展歷程談起。

在工業革命時代,人們逐步看到各種機器對生產效率提高的重要性,隨著人類生產規模的擴大,更快速、更精確的計算要求被提了出來,於是西方的科學家們開始研製各種計算機器。目標需求出來了,自然希望做得越先進越好,但新事物的誕生,總要有個從無到有、從低級到高級的過程,於是先解決小規模數據的加減乘除四則運算成為努力的第一步。最先開始出來的計算機器利用機械原理,效果不盡人意,但其用上的按鈕、紙帶等技術看似原始,卻是輸入輸出和存儲設備的發展先驅,人們通過紙帶打孔輸入輸出數據,通過物理按鈕控制運算過程。隨著電子管技術和二進制數字理論的出現,採用邏輯電路技術研製計算機器成為更好的選擇。

1936年,圖靈機理論的提出為自動化機器的研製提供了戰略性的技術指導作用,這是計算機技術的重要基礎,讓程序控制理念成為計算機器的重要組成部分,在科學家們的不懈努力下,一臺臺由數字邏輯電路組成、符合圖靈機概念的計算機器被研製出來,控制這些機器的程序存儲方式和需要處理的數據存儲方式得到了統一,也就是說程序其實也是一種數據,是一種相對固定、長期穩定的有規則數據。要在硬件中寫入這些程序代碼,只需像輸入普通數據到存儲器中那樣按特殊的規則輸入就行。

最開始的計算機器使用的輸入設備是打孔的紙帶,紙帶可以人工打孔供機器識別,也可以機器打孔作為輸出結果,紙帶既可充當輸入又可充當輸出的特點使得兩臺不同計算機器之間的數據交換得以實現,新機器與舊機器之間的數據交換也有了實現途徑,這個過程紙帶也充當了一種存儲設備的作用。當然紙帶只是原始的存儲設備,後面磁帶、磁盤的出現就讓數據的存儲、積累和流轉更為方便了。在數據產生方面,不僅紙帶可以作為一種輸入設備,按鈕同樣是一種輸入設備,加上後面鍵盤的誕生,輸入的效率更上一層樓。有了輸入設備生產數據、有了存儲設備存儲數據,再加上數據網絡線路傳播數據,這樣一來,程序作為一種特殊數據就可以實現從無到有、從少到多、從簡單到複雜地不斷迭代發展了。

首先對紙帶人工打孔,或用按鈕、鍵盤等輸入產生簡單的原始數據輸入,經過原有舊機器的適當處理後,通過紙帶、磁帶、磁盤等存儲設備存儲積累下來,再經人工攜帶或網絡線路傳播等方式將數據在舊機器和新機器之間流轉,隨著這個過程的不斷進行,數據量越來越大,作為特殊數據形式存在的各種軟件程序也在這個過程中不斷的產生和發展,類型和功能都越來越多,越來越複雜,越來越強大。

這個過程一直延續到了現在,當一臺新電腦的硬件被生產出來時,有了如此多現存的舊設備(包括電腦和專用寫入設備),有了在舊設備上已經編寫好的程序數據,在新電腦的主板硬件上寫入可以引導系統的BIOS程序自然就可以實現了。只需要將新主板硬件在專用寫入設備(也是一種電腦系統)中暫時充當一次存儲器,將BIOS程序數據寫入這個存儲器即可。發佈軟件的光盤、U盤介質等也可以通過類似的方法在生產階段寫入程序數據。新電腦有了主板BIOS程序,又有了帶操作系統數據的光盤、U盤等,安裝操作系統的實現就水到渠成了。


秋水自無痕


好像題主的意思是一個什麼都沒有的硬件怎麼能裝上系統。

其實軟件分系統軟件和應用軟件,應用軟件在系統裡開發和使用,而系統軟件可以直接被硬件執行。

但是你以為的硬件裡面並不是純硬件,裡面也有各種固化的寫入指令,比如處理器的指令集,內存條的處理芯片,主板上的各種芯片都有特定的指令,有的負責處理器和內存的傳輸,有的負責圖像聲音的處理,處理器裡就更復雜了,有分配地址的,有控制計算的,這些芯片都有特定的程序控制,這些都是計算機專業裡的計算機原理課。

換句話說,硬件裡面本身就是需要程序驅動的,而更復雜的處理需要一種叫驅動程序的應用層面軟件。

回到原題,第一次安裝軟件的時候,由主板BIOS識別出主板上各種安裝的硬件,檢測通過後,各部分開始按自己程序工作,按指定順序讀取光盤或優盤數據,激活系統安裝程序,將數據寫入硬盤後,開始按系統軟件自己定義的步驟進行安裝。

本人IT行業,不過對於硬件的東西是憑大學的記憶,此答未經百度,如有錯誤望同行指正。


電影三段說


你這個問題問得不太清楚,到低是問想當初第一臺計算機或電腦是怎麼安裝系統的?還是現在的電腦的底層系統是怎麼安裝進去的?我想你要問的安該是最後一個問題,對吧?很多人可能覺得很奇怪,裝系統不就是拿u盤光盤或直接在硬盤裡讀取操作系統的鏡像安裝文件安裝操作系統就得了嗎?可是平時我們所要安裝的操作系統也是要啟動電腦的底層系統然後才能讀取系統文件才能進入我們平時用的操作系統的,所謂的電腦底層系統其實那就是電腦的BIOS了,電腦主板一通電就會自動觸發和啟動這個BIOS程序,這個程序可以引導啟動硬盤上的軟件操作系統,也可以根據需要啟動軟盤、光盤、U盤等外接存儲設備裡面的系統安裝軟件,所以說會安裝系統的通常都懂得如何進入到BIOS去操作設置,我們平時所說的設置光驅啟動,U盤啟動,超頻等等都是進入到這個BIOS去設置的,如果電腦沒有這個BIOS程序根本連開機都不可能,它是主板上類似於ROM儲存芯片之類的一個元器件,在出廠前象錄入U盤數據一樣錄入了BIOS程序,我們所有的電腦包括手機差不多都是相當於介乎這樣的BIOS程序來啟動硬件工作和引導操作系統的。

如果要問那這個BIOS程序又是從那裡來呀?我能說是另一臺電腦編寫的嗎?你是不是又要問那另一臺電腦又是怎麼安裝系統的?這是不是有點象蛋生雞還是雞生蛋了對不對?這個問題就要從世界上第一臺計算機說起了,我對計算史也不太瞭解,最早的那一批電腦我只知道ENIAC。ENIAC的機身上有一堆開關和電纜,程序員通過擺弄這些東西來表示指令,準備好以後開機,ENIAC就會從這些開關和電纜“讀取”指令並執行,然後由一排排的指於燈亮滅來顯示,可以說這些開關和電纜一定程度上充當了今天硬盤鍵盤的作用。後來出現了打孔紙帶、就是按照開關的順序來打孔紙帶,操作時移動紙帶通過那些順序的孔洞來打開或關閉開關而操作計算機,後來又出現了磁帶等存儲程序的方式,自從出現磁帶後的計算機就可以正式叫做電腦了,自此之後就有了DOS系統,視窗系統……

總結起來就是,最早的計算機需要程序員通過直接操作硬件來輸入程序的,而現在的電腦是通過預寫入BIOS的方式來啟動電腦的,只要電腦能啟動就可以操作系統等等事情了


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