Лекция: Вопрос 9. Система “Plug and Play” (“Включи и работай”). Актуальность создания и принцип работы.
При такой архитектуре компьютера (рис. 13) с почти 10 различными шинами операционная система должна уметь распознавать аппаратные средства и уметь их настраивать. Это требование привело компании Intel и Microsoft к разработке системы, называемой Plug and Play (“включи и работай”). В основу этой системы лежала концепция, близкая к той, что была впервые реализована компанией Apple Macintosh До появления Plug and Play каждая плата ввода-вывода имела фиксированные адреса регистров ввода-вывода и уровень запроса прерывания. Например, клавиатура использовала прерывание 1 и адреса в диапазоне от 0х60 до 0х64; контроллер гибкого диска использовал прерывание 6 и адреса от 0х3F0 до 0x3F7; принтер пользовался прерыванием 7 и адресами от 0x378 до 0x37A.
Все в это схеме было хорошо, пока хватало векторов прерываний. Но стали выпускать, например звуковую плату и модем, имеющих один и тот же вектор прерывания 4. При одновременном подключении их к компьютеру наступал конфликт. Первым выходом из такой ситуации стали встроенные в плату DIP-переключатели или джамперов (jamper – перемычка) и инструкция пользователя по настройке каждой платы таким образом, что бы адреса портов и номера прерываний не конфликтовали друг с другом (пример, перемычки на винчестере – Master, Slave и т.д.). Иногда с первой попытки не удавалось настроить плату. Возник парадокс: существовало много устройств ввода-вывода со всеми задействованными адресами прерываний, но в конкретной системе их было не более двух десятков
Стандарт Plug and Play позволяет системе автоматически собирать информацию об устройствах ввода-вывода, централизованно назначать уровни прерываний и адреса ввода-вывода, а затем сообщать каждой плате эту информацию. Такая система работает на компьютерах Pentium. Каждый компьютер с процессором Pentium содержит материнскую плату (правильное название – родительская плата). На материнской плате находится программа, называемая системой BIOS (Basic Input Output System – базовая система ввода-вывода). BIOS содержит программы ввода-вывода низкого уровня, включая процедуры для чтения с клавиатуры, вывода информации на монитор, ввода-вывода данных с диска и т.д. В настоящее время эти функции хранятся во флэш-ОЗУ, которая является неизменяемой, но если в BIOS нашлись какие-либо ошибки, ее (т.е. BIOS) может изменить операционная система.