Система PnP автоопределения различных устройств ПЭВМ. Принципы построения. Ресурсы. Схема распределения

Система PnP (Plug & Play) автоопределения устройств ПЭВМ.

Основные принципы построения системы PnP были сформулированы и частично внедрены в 1974-м году для шины МСА (Micro Channel Architecture).

Основные принципы построения системы PnP:

1. Ресурсы ядра ПЭВМ (порты доступа и их разрядность, номера прерыва-ний, адресное пространство ОЗУ для обмена информацией, каналы прямого доступа) не являются жестко распределенными, а присваиваются по требованию.

2. Каждое периферийное (по отношению к ядру системы) устройство имеет описание набора требований в своем BIOS.

3. В составе BIOS PnP имеется программа – системный конфигуратор, которая присваивает номера периферийным устройствам, составляет паспорта (описания) этих устройств и выделяет необходимые ресурсы, с учетом недопущения конфликтов, при необходимости производит оптимизацию (перераспределение) ресурсов.

Паспорта устройств сохраняются в реестре.

4. После загрузки операционной системы для периферийных устройств загружаются соответствующие системные драйвера. Осуществляется повторная проверка безконфликтной работы устройств.

5. При отключении периферийного устройства или подключения нового операционная система автоматически перераспределяет освободившиеся ресурсы, определяет параметры нового устройства, проверяет его и предоставляет необходимые ресурсы без перезагрузки OS (на лету).

Распределение ресурсов ПЭВМ между устройствами.

Для реализации принципов построения системы PnP, учитывая, что в составе архитектуры ПЭВМ встречается достаточно много устаревших устройств с жестко закрепленными за ними системными ресурсами, которые изменять нецелесообразно (контроллер клавиатуры, системный интерваль-ный таймер, контроллеры ПДП и т.д.), в реальной системе PnP используется следующий порядок распределения ресурсов:

1. При проверке POST определяются устройства «не PnP».

2. Устройствам «не PnP» ресурсы выделяются в первую очередь согласно спецификационных требований, т.к. эти устройства неперенастраиваемые.

3. При обнаружении конфликтов BIOS PnP генерирует уведомление о необходимости устранения конфликтов вручную.

4. Затем осуществляется итерационное конфигурирование устройств PnP.

5. Используются методы изоляции устройств друг от друга (присваивается идентификатор и серийный номер), после этого устройству присваивается дескриптор (Handle).

Присвоение идентификатора связано с используемой устройством шины и осуществляется специальной программой из состава OS – энумера-тором шины, которая является новым типом драйвера контроллера шины.

Номера идентификаторов являются уникальными для каждого устройства и неизменными для каждой последующей перезагрузки OS, например, PnP 0000 – контроллер прерываний АТ, PnP 0100 – системный интервальный таймер, PnР 0C04 – матсопроцессор, PnP 0А03 – контроллер шины PCI и т.д.

PnP- спецификация архитектуры аппаратных средств ПЭВМ, используе-мая соответствующими операционными системами для их конфигурирова-ния и исключения конфликтов устройств между собой.

Основной компонент – все оборудование, подключаемое к шинам, содер-жит энергонезависимые регистры POS (Programmable Option Select), где хра-нится конфигурация устройства и требуемые ресурсы.

Дополнительный компонент – файлы OS описания устройств, драйверов к ним и требуемых ресурсов (ini –файлы или реестр OS).

Программы BIOS PnP, бесконфликтно распределяющие ресурсы.

Обычная загрузка системы: