Программирование и комп-ры

Технология Plug Play

       Во  второй  половине  1995  года  компания  Microsoft   выпустила   в
пользование  законченную  версию  новой   операционной   системы   Windows95
(рабочее название  -  Chicago).  Новые  технологии  этой  системы  позволили
устранить многие недостатки имевшихся в то время РС и операционных систем  и
в частности - трудность  аппаратной  модернизации.  Добавление  акустической
карты, дисковода CD  ROM  или  даже  модема  ко  вчерашнему  РС  может  быть
кошмарным процессом даже  для  знатоков  РС  или  специалистов.  Руководства
обсуждают установку переключателей, IRQ, DMA и адреса устройств,  как  будто
это бытовые термины.  Что  еще  хуже,  так  это  то,  что  нужно  установить
драйверы устройств, требующихся для DOS и WINDOWS. Новая технология  Chicago
-  Plug  and  Play  -  позволяет  программному   обеспечению   автоматически
устанавливать  конфигурацию  аппаратных  средств,  когда  вы  ставите   (или
снимаете) адаптер в стационарный или  портативный  компьютер.  К  сожалению,
вам может потребоваться новая Plug and Play - совместимая материнская  плата
(или, по крайней мере,  новый  чип  BIOS)  и  новый  набор  Plug  and  Play-
адаптеров    для   того,   чтобы   полностью    использовать    преимущества
автоконфигурации.
       Plug and Play - это стандарт компьютерной индустрии для автоматизации
процесса добавления новых возможностей к  вашему  компьютеру  или  изменения
адаптеров PCMCIA в вашем портативном компьютере. Технология  Plug  and  Play
возникла в  связи  с  историческими  проблемами,  связанными  с  установками
звуковых  карт  на  компьютеры,   работавших   под   управлением   DOS   или
Windows3.1+;  поддержка  этой  технологии  гораздо  важнее  для   тех,   кто
использует средства мультимедиа или играет  в  компьютерные  игры,  чем  для
любой другой категории пользователей.
       Компьютеры, поддерживающие технологию Plug and Play  и  оборудованные
Plug and Play-адаптерами, не  требуют  файлов  config.sys   и  autoexec.bat.
Каждый раз, когда вы запускаете  Chicago,  операционная  система  проверяет,
какие  адаптеры   и   периферийное   оборудование,   такое   как   принтеры,
видеоадаптеры, инсталлированы на вашем  компьютере.  Далее  она  присваивает
каждой карте свои собственные параметры:  прерывания  (IRQ),  канал  прямого
доступа  к  памяти  (DMA)  и  адреса  портов.  Наконец,  стартовый   процесс
загружает только те драйверы, которые поддерживают установленные  аппаратные
средства. Если вы имеете портативный компьютер  с  одним  или  более  слотов
PCMCIA, то  технология  Plug  and  Play  предоставляет  процесс,  называемые
горячей заменой. Если вы заменили сетевую карту PCMCIA  на модем PCMCIA,  то
раздел Plug and Play  операционной  системы  заметит  эту  замену,  выгрузит
драйвер сети и  установит  драйвер  модема.  Конечно,  Chicago  поддерживает
адаптеры и другие унаследованные драйверы,  которые  не  являются  Plug  and
Play. Если  такие  устройства,  как  акустические  карты  с  присоединенными
дисководами CD ROM,  требуют  драйверы  DOS  и  резидентные  приложения  DOS
(terminate-and-resident - TSR) (например, mscdex.exe для  CD  ROM),  то  вам
необходима соответствующая запись в config.w40 и  autoexec.w40,  заменителях
config.sys и  autoexec.bat.  Когда  вы  устанавливаете  Chicago,  приложение
Setup (установка) автоматически создаст  эти  записи.  Если  вы  используете
утилиты  сжатия  данных,  такие  как  Stacker3.x,   то   Chicago   добавляет
необходимые записи в config.w40, и проблем  с  обработкой  сжатых  томов  на
диске возникать не должно.

       Вероятно, наиболее важный вклад Chicago в мир компьютерных  звуков  и
музыки  -  поддержка  технологий  Plug   and   Play   при   установке   карт
аудиоадаптеров  (звуковых  карт).  Если  вам  когда-либо  удавалось  успешно
установить в компьютер обычный аудио адаптер, особенно если  этот  компьютер
присоединен к сети и на нем установлены другие специализированные  адаптеры,
вы заслуживаете диплома  квалифицированного  техника:  нахождение  незанятых
IRQ и портов ввода-вывода так, чтобы ваша звуковая карта не отключила какое-
либо  другое  устройство,  требует  незаурядных  дедуктивных   способностей.
Однако, для использования звуковых карт стандарта Plug and  Play  тоже  есть
препятствия: необходимо иметь  новый  компьютер  (или  хотя  бы  материнскую
плату) с BIOS, ориентированной на Plug and Play (Plug and Play BIOS);  кроме
того,  к  моменту  начала  выпуска  Windows95  можно  было  найти  небольшое
количество карт аудиоадаптеров, полностью  совместимых  со  стандартом  Plug
and  Play.  Компания  Creative  Labs  начала  выпуск  серии  Sound  Blaster,
отвечающей  Plug  and  Play  и  не  имеющей  никаких  перемычек  к   моменту
официального выпуска Windows95.  Однако  немногие  из  других  изготовителей
звуковых карт начали выпуск продукции, поддерживающей  технологию  Plug  and
Play, к этому моменту.
       Выпущенная в то время компанией Media Vision  серия  плат  Pro  Audio
Spectrum (PAS) почти отвечает стандарту Plug and Play.  По словам  менеджера
аудио- и видеопроизводства этой  компании  Глена  Готтлиба  (Glen  Gottlieb)
разрабатывая  эти  платы,  фирма   стремилась   избавиться   от   перемычек,
используемых большинством других звуковых плат  для  выбора  IRQ  и  базовых
адресов  ввода-вывода.  Изделия  Media  Vision  PAS  используют  специальное
программное  обеспечение  для  установки  IRQ  и  адресов   ввода-вывода   и
запоминают эти установки во встроенной памяти. (На платах  PAS  с  адаптером
SCSI имеются только две перемычки; они  используются  для  установки  адреса
SCSI, значение которого  изредка  бывает  необходимо  изменить.)  В  Chicago
имеются драйверы для всей гаммы продукции Media Vision, начиная с первой  8-
разрядной платы Thunder Board и кончая  современными  платами  PAS,  которые
могут обеспечивать дополнительно  объемный  (3-D)  звук  и  табличный  midi-
синтез звука. Хотя  эти  карты  с  технической  точки  зрения  не  полностью
совместимы с Plug and  Play,  тем  не  менее,  они  работают  как  полностью
совместимые.  Chicago  идентифицирует  наличие  платы  PAS  и  автоматически
загружает соответствующий драйвер, а он, в свою очередь,  производит  нужные
установки в карте так, чтобы она не конфликтовала  с  другими.  Если  бы  вы
хотели  иметь  хорошую  звуковую  карту,  пригодную  для   использования   в
Windows95 в 1995 году, то лучший выбор  -  одна  из  плат  Media  Vision.  В
настоящее же время компьютерный рынок изобилует звуковыми картами  различных
фирм, поддерживающими Plug and Play.

       Plug   and   Play   обходится   без   переключателей    и    программ
конфигурирования;  вставляйте  Plug  and  Play-адаптер,  и  Plug  and  Play-
совместимый компьютер заработает  с  первого  раза.  Как  только  вы  дважды
щелкните по значку New Device (Новое устройство)  в  Control  Panel  (Панели
управления),  появиться  окно  New  Device  Installation   Wizard   (Мастера
установки новых устройств). Для  инсталлирования  Plug  and  Play-устройства
рекомендуется сначала выключить компьютер, а затем вставить  соответствующую
карту.  Когда  вы  вновь  запустите  компьютер  и  если  Chicago  не  сможет
воспользоваться для этой карты ни одним из своих  встроенных  драйверов,  то
попросит вставить дискету изготовителя  в  дисковод  А.  Вам  даже  не  надо
читать руководство.
       Стандарт  Plug  and  Play  является  совместной   разработкой   Intel
Corporation и Microsoft Corporation. Другие лидеры  компьютерной  индустрии,
такие как Phoenix Technologies Limited,  Compaq  Computer  Corporation,  NEC
Technologies, Toshiba Computer System Division также  внесли  свой  вклад  в
разработку восьми спецификаций, которые составляют стандарт Plug and Play.
       На рисунке изображено первое окно New Device Installation Wizard.


       Chicago  -  первая  операционная  система,  полностью  поддерживающая
стандарт Plug and Play, но в MS-DOS 5+, Windows3.1+  и  Windows  NT  3.5  вы
также можете воспользоваться ограниченными возможностями Plug and Play.

       По  определению  Microsoft,  компьютерная  система,   удовлетворяющая
стандарту Plug and  Play,  на  которую  можно  ставить  знак  "Designed  for
Microsoft Windows95" должна иметь следующие три компонента:
       . Версия BIOS Plug and  Play  1.0а.  Plug  and  Play  BIOS  содержит
         основные инструкции для  определения  устройств,  необходимых  для
         загрузки компьютера во время  POST-процесса.  Стандартный  минимум
         устройств  -  это  дисплей,  клавиатура  и   диск   для   загрузки
         операционной системы, в данном случае жесткий  диск  для  загрузки
         Chicago.
       . Операционная  система  Plug  and  Play.  Chicago  является  первой
         операционной системой Plug and Play, но некоторая  поддержка  Plug
         and Play может быть получена в MS-DOS 5+ и Windows3.1+.  Возможно,
         Microsoft добавит Plug and Play в будущую версию Windows NT.
       . Аппаратные средства  Plug  and  Play  -  это  множество  устройств
         компьютера, которые автоконфигурируемы операционной системой  Plug
         and Play. Аппаратные средства Plug  and  Play  обычно  состоят  из
         адаптеров или эквивалентных схем на материнской плате  компьютера;
         однако принтеры, внешние модемы и другие устройства,  связанные  с
         последовательными (COM) и параллельными (LPT) портами  компьютера,
         так же могут поддерживаться Plug and  Play.  Адаптеры  PCI  и  MCA
         отвечают  требованиям  к  аппаратным  средствам  Plug  and   Play.
         Адаптеры ISA и EISA требуют модификации  для  автоконфигурирования
         Plug and Play.

       В начале 1995 года каждому производителю PC были предложены продукты,
удовлетворяющие стандарту  Plug  and  Play  и  имеющие  знак  "Designed  for
Microsoft Windows95". Простая замена чипа BIOS на  материнской  плате  одним
из тех, которые удовлетворяют Plug and Play  спецификации  1.0а,  не  делает
собранный компьютер Plug and Play-совместимыми. Адаптеры,  жесткие  диски  и
CD  ROM,  как  и  другие  компоненты  системы,  также   должны   подчиняться
соответствующей  спецификации  Plug  and  Play.   Ниже   приводится   восемь
спецификаций, которые включают в себя стандарт Plug and Play.
       . Спецификация  BIOS  Plug  and  Play  1.0а,  разработанная  Compaq,
         Phoenix Technologies и Intel. Это основной документ, определяющий,
         как работает Plug and Play.
       . Спецификация ISA Plug and Play  1.0а,  разработанная  Microsoft  и
         Intel. Цель спецификации ISA Plug and Play -  определить,  как  не
         Plug  and  Play  и  Plug   and   Play-совместимыми   карты   могут
         сосуществовать на шине ISA и работать согласовано.
       . Спецификация SCSI Plug and Play 1.0, разработанная  Adaptec,  AT&T
         Global Information Solution, Digital Equipment Corporation, Future
         Domain, Maxtor и Microsoft. SCSI 1.0 спецификация определяет хост-
         адаптер SCSI. Дополнительная спецификация  SCAM  (SCSI  Configured
         AutoMatically) определяет средства, при помощи  которых  отдельные
         устройства SCSI, такие как жесткие  диски,  поддерживают  средства
         автоконфигурации, аналогичные Plug and Play.
       . Спецификация IDE Plug and Play.
       . Спецификация LPТ  Plug  and  Play  1.0,  разработанная  Microsoft,
         определяет метод, по которому устройства, связанные с параллельным
         портом идентифицируют себя в Plug and Play BIOS. Принтеры, модемы,
         сетевые адаптеры и параллельные порты адаптеров SCSI принадлежат к
         устройствам, определяемым Plug and Play - спецификацией LPT.  Если
         вы подсоедините Hewlett Packard LaserJet 4M к параллельному  порту
         вашего компьютера,  то  Chicago  найдет  драйвер  для  принтера  и
         автоматически его загрузит.
       . Спецификация COM Plug and Play  0.94,  разработанная  Microsoft  и
         Hayes   Microcomputer   Products,   определяет   как   устройства,
         подключенные к  последовательным портам,  такие как мыши,  модемы,
         принтеры и источники бесперебойного питания, идентифицируют  себя.
         Обычно Chicago определяет тип установленных мыши и модема даже без
         идентификации Plug and Play.
       . Спецификация АРМ Plug and  Play  1.1,  разработанная  Microsoft  и
         Intel, обрабатывает  АРМ  (advanced  power  management  -  система
         управления питанием) для портативных компьютеров  и  энергетически
         критичных стационарных компьютеров.
       . Спецификация интерфейса драйверов  устройств  Plug  and  Play  для
         Microsoft Windows и MS-DOS  1.0с,  разработанная  Microsoft,  дает
         ограниченную поддержку Plug and Play для  присваивания  I/O,  IRQ,
         DMA и областей памяти под DOS и Windows3.1+.

       В дополнение к спецификациям предыдущего  списка  спецификация  ATAPI
определяет процесс идентификации  для  Plug  and  Play  совместимых  CD-ROM,
которые  присоединяются  к  расширенному  интерфейсу  IDE,  удовлетворяющего
стандарту Plug and Play. Спецификация ESCD  (Extended  System  Configuration
Data)  1.0  разработана  для  предоставления  дополнительной  информации  об
адаптерах ISA и EISA в Plug and Play BIOS.

       Наиболее важным элементом системы Plug and Play  компьютера  является
системный  Plug  and  Play  BIOS.  Спецификация  BIOS  Plug  and  Play  1.0а
добавляет следующие три новых главных компонента к обычному BIOS:
       . Управление  ресурсами  обрабатывает  основные  системные  ресурсы:
         память прямого доступа (DMA), запросы прерываний (IRQ), ввод/вывод
         (I/O)  и  адреса  памяти.  Эти   системные   ресурсы   разделяются
         различными устройствами, что и приводит  к  конфликтам.  Диспетчер
         ресурсов  Plug  and  Play  BIOS   отвечает   за   конфигурирование
         загрузочных  устройств  на  материнской  плате,  а   также   любых
         устройств Plug and Play.
       . Управление конфигурацией во время выполнения  является  новым  для
         РС. Plug and Play BIOS включает в себя возможность  реконфигурации
         устройств  после  загрузки  операционной  системы.  Это   средство
         особенно важно для портативных компьютеров с устройствами  PCMCIA,
         которые можно заменять, не выключая компьютер. Ранее  операционная
         система  рассматривала  все  устройства,  отмеченные   BIOS,   как
         статические; это требовало  перезагрузки  портативного  компьютера
         после замены устройства PCMCIA.
       . Управление событием определяет во время работы  компьютера,  когда
         устройство удалено или добавлено к системе.  Plug  and  Play  BIOS
         1.0а  предоставляет  управление  событием  только  для  устройства
         PCMCIA портативных компьютеров, так как горячая  замена  адаптеров
         стационарных  компьютеров  не  является   безопасной.   Управление
         событием  связано   с   управление   во   время   выполнения   для
         реконфигурирования системы.

       Phoenix Technologies, один из соавторов спецификации  BIOS  Plug  and
Play  1.0,  является   независимым   поставщиком   системного   программного
обеспечения РС, BIOS ROM, BIOS утилит.  По  словам  Альберта  Сарье  (Albert
Sarie),   главного   менеджера   по   рынку   высоких   технологий   Phoenix
Technologies,  Phoenix  имеет  65%  неохваченного   рынка   этих   системных
продуктов для РС. (Compaq  и IBM разработали свой собственный  BIOS).  Сарье
говорит, что все клиенты Phoenix Technologies планируют Plug and  Play  BIOS
в своих линиях компьютеров. Единственные  компьютеры,  которые,  в  конечном
счете, не могут воплотить  технологию  Plug  and  Play,  -  это  сверхмощные
системы,  используемые  в  качестве   сетевых   файл-серверов   и   серверов
приложений.
       Если в вашем компьютере отсутствует чип BIOS  ROM,  который  отвечает
требованиям спецификации BIOS Plug  and  Play  1.0а,  то  вы,  возможно,  не
получите удовольствия от Plug and Play. Исключения возможны, если:
       . Ваш компьютер имеет флеш BIOS, который вы можете модернизировать с
         дискеты поставщика компьютера или  материнской  платы.  Флеш  BIOS
         является  чипом  NVRAM,  который  сохраняет  инструкции  BIOS  при
         выключении питания.
       . Поставщик вашего компьютера предлагает набор для модернизации BIOS
         Plug and Play 1.0а. В этом случае вы просто вынимаете существующий
         BIOS и ставите замену.

       Если ваш поставщик ничего из этого не предлагает,  то  для  получения
выгоды от использования технологии Plug and  Play  вам  необходимо  заменить
материнскую плату.

       Когда вы включаете  компьютер,  соответствующий  стандарту  Plug  and
       Play, то выполняются следующие 5 шагов:
      1. Системный BIOS  идентифицирует  устройство  на  материнской  плате
         (включая тип шины), а также внешние устройства,  такие как  диски,
         клавиатуру, видеодисплей и другие адаптеры.
      2. Системный BIOS определяет требования ресурсов  каждого  устройства
         (IRQ, DMA, I/O и адреса памяти). Некоторые устройства  не  требуют
         всех  этих  четырех  ресурсов.  На  этом   шаге   системный   BIOS
         определяет,  какие  из  устройств  имеют  фиксированные   значения
         ресурсов,  а  какие  являются  устройствами  Plug  and  Play,  чьи
         значения ресурсов могут быть реконфигурированы.
      3. Операционная система  Chicago  предоставляет  ресурсы,  остающиеся
         после размещения фиксированных ресурсов, каждому  устройству  Plug
         and Play. Если имеется несколько  различных  устройств,  то  может
         потребоваться много  итераций  процесса  размещения  ресурсов  для
         исключения всех ресурсных  конфликтов  путем  изменения  ресурсных
         присваиваний устройства Plug and Play.
      4. Chicago создает конечную системную конфигурацию и сохраняет данные
         размещения ресурсов для этой конфигурации в регистре (Registry).
      5. Chicago отыскивает каталог CHICAGO\SYSTEMS\ для того, чтобы  найти
         требуемые для устройства  драйверы.  Если  драйвер  устройства  не
         найден, то появляется  диалоговое  окно  с  требованием  поставить
         дискету изготовителя с драйвером в дисковод А.  Chicago  загружает
         драйвер в память и затем заканчивает начальные операции.

       Ниже на рисунке показаны описанные выше шаги  в  виде  простой  блок-
схемы. Хотя с виду процесс кажется  несложным,  но  требует  довольно  много
низкоуровневого  кода  BIOS  и  высокоуровневого   программного   кода   для
обеспечения технологии Plug and Play.

-----------------------
             Загрузочные устройства (монитор, клавиатура, диск)

                  Идентифицировать установленные устройства

                  Определить требования ресурсов устройств

          Устройства с фиксированными значениями ресурсов (сначала)

                          Устройства Plug and Play
                                  (в конце)

                        Исключить конфликты ресурсов

                   Создать конечную системную конфигурацию

                   Сохранить конфигурацию данных в реестре

                        Загрузить драйверы устройств

                 Требование дискеты, если драйвер не найден

                                   КОНЕЦ??




смотреть на рефераты похожие на "Технология Plug Play"