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为什么计算机不能像电灯一样瞬时打开

2023-08-13 19:01:59 高考在线

　　你是否曾抱怨过——每次打开计算机都要等上好一会儿，看着进度条像负重的蜗牛一样艰难地向前爬而无能为力。也许你会想，要是计算机能像电灯一样可以瞬时打开该多好啊。

　　这是因为普通电灯的开关通常是一个简单的串联电路，开关灯就是接通和断开电路的过程。以开灯为例，从接通电源开关到电灯点亮的时间，取决于电场的传播速度和导线的长度。电场的传播速度为30万千米/秒，而一般家用电灯导线的长度不超过10米，因此打开开关瞬间就可以接通电源，点亮电灯。而计算机的开机过程则复杂得多，导通电源只是完成了开机的第一步。那么，当你按下电源按钮后，计算机还要做哪些事情才能完成启动呢？可以以家用PC机为例来说明计算机的开机启动过程。

　　首先是计算机的硬启动，包括各个硬件电路的加电，时钟电路产生时钟信号，然后主板上的硬件设备复位（一般是对数字电路置零）。复位后，进入计算机软启动过程。CPU从固定的内存地址开始执行，进行开机自检——检测内存、显卡和硬盘，以及其他关键设备是否能正常运行，并生成系统硬件配置信息，为加载操作系统软件作准备。最后，系统会根据用户指定的启动顺序，从硬盘（或其他设备）上加载引导程序，它将加载并启动操作系统（如Windows、Ubuntu等）。操作系统内核根据前一阶段产生的硬件配置信息来加载各项硬件设备的驱动程序和服务程序，并完成内核的初始化和设备的.初始化。最后，操作系统内核启动会话管理并准备用户登录。

　　在经过一个如此漫长的历程后，你终于可以看到登录窗口了。输入用户名和密码之后——别着急，你还得再次等待。原来计算机中有一些应用程序被称为启动项目，系统启动后会自动加载这些启动项目。完成启动项的加载后，你才能真正开始使用计算机。

　　那么，如果事情做好了，你想关掉计算机节省电能，可以像关灯一样直接切断电源吗？不！这样做很危险。关机一定要按步骤进行，你可以通过系统界面上的关机按钮来关机。因为计算机在运行时，操作系统和很多应用程序的数据放在内存当中，或者在缓存中，还没有回写到磁盘。要知道，缓存和内存中数据一旦断电就丢失了，必须写到硬盘中才能长久保存。因此，如果此时强行关机，计算机来不及保存数据，很容易引起数据不一致，导致下次计算机不能启动。那么正常关机时计算机需要执行哪些步骤呢？简单地说，系统会帮你关闭当前用户的程序窗口，并关闭所有运行的应用程序和系统服务；然后完成磁盘的读写操作，清除磁盘缓存并停止硬件驱动程序；最后计算机会自动切断主板和各个硬件设备的电源，完成关机。

　　也许你会想，难道就没有什么办法能让开关机快一点吗？人们已经发明了各种新技术使得计算机快速启动，包括CPU和硬盘性能的升级，以及操作系统的优化等。还有计算机的“休眠”技术，能让你不用重启计算机，只需在不用计算机的时候让它“睡眠”，等到要用的时候再“唤醒”它即可。虽然休眠技术能帮我们节省很多时间，但以目前的技术水平，即便是采用休眠技术，开机启动时间也远远超出开关灯所需的时间。