Автоматикалық құрылғы тану: Plug and Play (PnP) технологиясы – жүйенің қолмен конфигурациялаусыз жабдықты анықтау қабілеті. Конфликтілерді шешуге қажеті жоқ!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Компоненттерді қолмен конфигурацияламастан автоматты түрде табу
Automatically discovering of components without manual configuration
Есептеу техникасында, қосып ойнату (Plug and Play - PnP) құрылғысы немесе компьютерлік шина – жүйеде аппараттық компонентті физикалық құрылғыны конфигурациялау немесе ресурстар қақтығысын шешуде пайдаланушының араласуын қажет етпей тануды жеңілдететін сипаттамалары бар құрылғы. "Қосып ойнату" термині содан бері пайдаланушы орнатуын қажет етпейтін көптеген қолданбаларға тарады. Кеңейту құрылғылары анықталған жад немесе кіріс-шығыс (I/O) кеңістігіндегі порт мекенжайлары, тікелей жадқа қол жеткізу арналары, үзіліс сұрау желілері және басқа да механизмдер арқылы басқарылады және хост жүйесімен дерек алмасады, олардың жұмыс істеуі үшін әрбір құрылғыға бірегей түрде байланыстырылуы керек. Кейбір компьютерлер негізгі платаның немесе артқы панельдің әрбір ұясына осы ресурстардың бірегей комбинациясын берді. Басқа конструкциялар барлық ұяларға барлық ресурстарды қамтамасыз етті, ал әрбір сыртқы құрылғы хост жүйесімен байланыс үшін қажетті тізілімдер немесе жад блоктары үшін өзінің мекенжайын иеленді. Белгілі бір тағайындамалар жүйені кеңейтуді қиындатқандықтан, құрылғылар мекенжайлар мен басқа ресурстарды тағайындау үшін бірнеше қолмен әдістерді пайдаланды, мысалы, қатты сымдалған жалғағыштар, сыммен немесе алынып тасталатын таспалармен қосылатын штырғылар немесе белгілі бір мекенжайларға орнатылатын ауыстырғыштар. Микропроцессорлар көптеген тұтынушыларға қолжетімді компьютерлер жасағанда, маманданбаған пайдаланушыларға орнатуға мүмкіндік беру үшін кіріс-шығыс (I/O) құрылғыларының бағдарламалық конфигурациясы тиімді болды. Кіріс-шығыс (I/O) құрылғыларын бағдарламалық түрде конфигурациялаудың алғашқы жүйелеріне MSX стандарты, NuBus, Amiga Autoconfig және IBM Microchannel кірді. Бастапқыда IBM PC үшін барлық кеңейту карталарына платадағы кіріс-шығыс (I/O) конфигурациясын физикалық түрде таңдау қажет болды, бірақ ISA шина құрылғылары бағдарламалық конфигурация үшін жиі ұйымдастырылды. 1995 жылға қарай Microsoft Windows жүктелу кезінде аппаратты санау және ресурстарды бөлудің жан-жақты әдісін қамтыды, ол "Қосып ойнату" стандарты деп аталды. Қосып ойнату құрылғыларында ресурстар тек жүктелу кезінде бөлінеді немесе USB және IEEE 1394 (FireWire) сияқты ыстық қосылатын жүйелер болуы мүмкін.
In computing, a plug and play (PnP) device or computer bus is one with a specification that facilitates the recognition of a hardware component in a system without the need for physical device configuration or user intervention in resolving resource conflicts. The term "plug and play" has since been expanded to a wide variety of applications to which the same lack of user setup applies. Expansion devices are controlled and exchange data with the host system through defined memory or I/O space port addresses, direct memory access channels, interrupt request lines and other mechanisms, which must be uniquely associated with a particular device to operate. Some computers provided unique combinations of these resources to each slot of a motherboard or backplane. Other designs provided all resources to all slots, and each peripheral device had its own address decoding for the registers or memory blocks it needed to communicate with the host system. Since fixed assignments made expansion of a system difficult, devices used several manual methods for assigning addresses and other resources, such as hard wired jumpers, pins that could be connected with wire or removable straps, or switches that could be set for particular addresses. As microprocessors made mass market computers affordable, software configuration of I/O devices was advantageous to allow installation by non specialist users. Early systems for software configuration of devices included the MSX standard, NuBus, Amiga Autoconfig, and IBM Microchannel. Initially all expansion cards for the IBM PC required physical selection of I/O configuration on the board with jumper straps or DIP switches, but increasingly ISA bus devices were arranged for software configuration. By 1995, Microsoft Windows included a comprehensive method of enumerating hardware at boot time and allocating resources, which was called the "Plug and Play" standard. Plug and play devices can have resources allocated at boot time only, or may be hotplug systems such as USB and IEEE 1394 (FireWire).
Құрылғының конфигурациясы тарихы
Кейбір ерте микрокомпьютерлік перифериялық құрылғылар конфигурацияны өзгерту үшін соңғы пайдаланушыдан кейбір сымдарды кесіп, басқаларын тістеуді талап етті; мұндай өзгерістер аппараттық құралдың қызмет ету мерзімі бойына негізінен тұрақты болуы тиіс еді. Компьютерлер жалпы жұртшылыққа қолжетімді бола бастағанда, дәнекерлеу темірін қолдануды білмейтін компьютер пайдаланушылары үшін жиірек өзгерістер жасау қажеттілігі туды. Конфигурация сымдарды кесіп тістеу арқылы емес, джамперлер немесе DIP коммутаторлары арқылы жасалды. Кейіннен бұл конфигурация процесі автоматтандырылды: Plug and Play. бастапқыда қосып жұмыс істеуге арналған, және бұл әрқайсысының өз виртуалды адрестік кеңістігі бар слоттар мен субслоттар жүйесі арқылы іске асырылды, осылайша құрылғы адрестеу қақтығыстарын оның бастапқы көзінен жойды. Джамперлер немесе қолмен конфигурация қажет болмады, және әр слот үшін тәуелсіз адрестік кеңістік арзан және кең таралған микросхемаларды, сондай-ақ арзан логикалық тізбектерді пайдалануға мүмкіндік берді. Бағдарламалық қамтамасыздану жағынан драйверлер мен кеңейтулер картаның өзіндегі ROM-да келді, сондықтан бағдарламалық қамтамасыздануды конфигурациялау үшін дискілер немесе пайдаланушының араласуы қажет болмады. ROM кеңейтулері кез келген аппараттық айырмашылықтарды жойды және ASCII Corporation белгілеген стандартты API ұсынды.
Some early microcomputer peripheral devices required the end user physically to cut some wires and solder together others in order to make configuration changes; such changes were intended to be largely permanent for the life of the hardware. As computers became more accessible to the general public, the need developed for more frequent changes to be made by computer users unskilled with using soldering irons. Rather than cutting and soldering connections, configuration was accomplished by jumpers or DIP switches. Later on this configuration process was automated: Plug and Play. was designed to be plug and play from the ground up, and achieved this by a system of slots and subslots, where each had its own virtual address space, thus eliminating device addressing conflicts in its very source. No jumpers or any manual configuration was required, and the independent address space for each slot allowed very cheap and commonplace chips to be used, alongside cheap glue logic. On the software side, the drivers and extensions were supplied in the card's own ROM, thus requiring no disks or any kind of user intervention to configure the software. The ROM extensions abstracted any hardware differences and offered standard APIs as specified by ASCII Corporation.
NuBus
1984 жылы Массачусетс технология институты (MIT) NuBus архитектурасын, құрылғы конфигурациясын толық автоматтандыратын, платформадан тәуелсіз перифериялық интерфейс ретінде әзірледі. Техникалық сипаттамасы остік және кішік енділік компьютерлік платформалармен, бұрын өзара үйлесімсіз болғандармен де жұмыс істеуге жеткілікті мүмкіндік берді. Дегенмен, мұндай тәуелсіздік интерфейс құруды күрделендірді және әрбір құрылғыға қолдау микросхемаларын орнатуды қажет етті, бұл 1980-ші жылдары өте қымбат болды. Соның салдарынан, Apple Macintosh және NeXT машиналарында қолданылуынан басқа, бұл технология кеңінен таралған жоқ.
In 1984, the NuBus architecture was developed by the Massachusetts Institute of Technology (MIT) as a platform agnostic peripheral interface that fully automated device configuration. The specification was sufficiently intelligent that it could work with both big endian and little endian computer platforms that had previously been mutually incompatible. However, this agnostic approach increased interfacing complexity and required support chips on every device which in the 1980s was expensive to do, and apart from its use in Apple Macintoshes and NeXT machines, the technology was not widely adopted.
Amiga Autoconfig және Zorro шинасы
1984 жылы Commodore компаниясы Amiga кеңейтілетін компьютерлер тізімі үшін Autoconfig протоколын және Zorro кеңейту шинасын әзірледі. Алғашқы рет 1985 жылы Лас-Вегаста өткен CES компьютерлік көрмесінде "Лорейн" прототипімен таныстырылды. NuBus сияқты, Zorro құрылғыларында мүлдем джамперлер немесе DIP коммутаторлары болған жоқ. Конфигурациялық ақпарат әрбір перифериялық құрылғыда жазудан қорғалған құрылғыда сақталады, ал жүктелу кезінде хост-жүйе орнатылған картаға қажетті ресурстарды бөледі. Zorro архитектурасы Amiga өнімдерінен тыс жалпы есептеулерде қолданылған жоқ, бірақ кейін Amiga компьютерлерінің жаңа нұсқалары үшін Zorro II және Zorro III ретінде жаңартылды.
In 1984, Commodore developed the Autoconfig protocol and the Zorro expansion bus for its Amiga line of expandable computers. The first public appearance was in the CES computer show at Las Vegas in 1985, with the so called "Lorraine" prototype. Like NuBus, Zorro devices had absolutely no jumpers or DIP switches. Configuration information was stored on a read only device on each peripheral, and at boot time the host system allocated the requested resources to the installed card. The Zorro architecture did not spread to general computing use outside of the Amiga product line, but was eventually upgraded as Zorro II and Zorro III for the later iteration of Amiga computers.
Микроарналық архитектура
1987 жылы IBM Micro Channel Architecture-ді қолданатын Personal System/2 компьютерлер желісін шығарды. PS/2 толық автоматты түрде өзін-өзі конфигурациялай алатын. Кез келген кеңейтім аппараттық құралы компьютермен жұмыс істеуі үшін арнайы файл сақталған дискетамен бірге келтірілетін. Пайдаланушы құрылғыны орнатып, компьютерді қосып, дискетадан конфигурациялық ақпаратты жүктейтін, содан кейін аппараттық өзі үзілістерді, DMA және басқа қажетті параметрлерді тағайындайтын. Бірақ дискеталар зақымданса немесе жоғалса қиындық тудыратын, себебі сол кезде оларды алмастырудың жалғыз жолы пошта арқылы немесе IBM-нің BBS қызметі арқылы ғана мүмкін болатын. Дискеталарсыз жаңа аппарат құралы мүлдем қолданыссыз болып, конфигурацияланбаған құрылғы алынып тасталғанша компьютер кейде тіпті қосылмайтын. Micro Channel кеңінен қолдау таппады, себебі IBM осы келесі буын есептеу платформасынан клондарды шығаруды қалады. MCA үшін дамытушылар құпиялылық сақтау шартына қол қойып, сатылған әрбір құрылғы үшін IBM-ге роялти төлеуге міндетті болды, бұл MCA құрылғыларының бағасын арттырды. Соңғы пайдаланушылар мен клондар IBM-ге қарсы шығып, EISA деп аталатын өздерінің ашық стандартты бусын жасады. Осының салдарынан MCA қолданылуы IBM-нің мейнфреймдерінен басқа азайды.
In 1987, IBM released an update to the IBM PC known as the Personal System/2 line of computers using the Micro Channel Architecture. The PS/2 was capable of totally automatic self configuration. Every piece of expansion hardware was issued with a floppy disk containing a special file used to auto configure the hardware to work with the computer. The user would install the device, turn on the computer, load the configuration information from the disk, and the hardware automatically assigned interrupts, DMA, and other needed settings. However, the disks posed a problem if they were damaged or lost, as the only options at the time to obtain replacements were via postal mail or IBM's dial up BBS service. Without the disks, any new hardware would be completely useless and the computer would occasionally not boot at all until the unconfigured device was removed. Micro Channel did not gain widespread support, because IBM wanted to exclude clone manufacturers from this next generation computing platform. Anyone developing for MCA had to sign non disclosure agreements and pay royalties to IBM for each device sold, putting a price premium on MCA devices. End users and clone manufacturers revolted against IBM and developed their own open standards bus, known as EISA. Consequently, MCA usage languished except in IBM's mainframes.
ISA және PCI өзіндік конфигурациясы
Уақыт өте келе көптеген Industry Standard Architecture (ISA) карталары меншік және әртүрлі техникалар арқылы жабдықты өздігінен конфигурациялауға немесе бағдарламалық жасақтама арқылы конфигурациялауға мүмкіндік берді; көбінесе карта дискіде бағдарламалық жасақтаманы автоматты түрде орната алатын конфигурациялық бағдарламамен бірге келеді (бірақ өзін-өзі конфигурацияламайтын). Кейбір карталарда сергітушілер де, бағдарламалық жасақтама да болды, ал кейбір параметрлер екеуімен де басқарылды; бұл келісім орнату қажетті сергітушілердің санын азайтты, сонымен қатар кейбір параметрлер үшін үлкен шығындардан сақтады, мысалы, базалық мекенжайды орнату үшін ұшпайтын регистрлер. Қажетті сергітушілерге қатысты мәселелер жалғасты, бірақ ISA және басқа типтердегі құрылғылардың саны артқан сайын, олардағы қосымша өздігінен конфигурацияланатын жабдықтардың арқасында баяу азайды. Дегенмен, бұл күш-жігерлер соңғы пайдаланушының жабдыққа арналған тиісті бағдарламалық драйверге ие болуын қамтамасыз ету мәселесін толық шешпеді. ISA PnP немесе (ескі) Plug & Play ISA – жабдыққа, жүйелік BIOS-қа және операциялық жүйелік бағдарламалық жасақтамаға енгізілген өзгерістердің комбинациясын пайдаланып, ресурстарды автоматты түрде басқаруға арналған қосылатын жүйе. 1990 жылдардың ортасында оны PCI шинасы ығыстырды. PCI Plug and Play (автоконфигурация) 1990 жылдардағы PCI BIOS спецификациясына негізделген, ал PCI BIOS спецификациясы 2000 жылдарда ACPI-мен алмастырылды.
In time, many Industry Standard Architecture (ISA) cards incorporated, through proprietary and varied techniques, hardware to self configure or to provide for software configuration; often, the card came with a configuration program on disk that could automatically set the software configurable (but not itself self configuring) hardware. Some cards had both jumpers and software configuration, with some settings controlled by each; this compromise reduced the number of jumpers that had to be set, while avoiding great expense for certain settings, e. g. nonvolatile registers for a base address setting. The problems of required jumpers continued on, but slowly diminished as more and more devices, both ISA and other types, included extra self configuration hardware. However, these efforts still did not solve the problem of making sure the end user has the appropriate software driver for the hardware. ISA PnP or (legacy) Plug & Play ISA was a plug and play system that used a combination of modifications to hardware, the system BIOS, and operating system software to automatically manage resource allocations. It was superseded by the PCI bus during the mid 1990s. The PCI plug and play (autoconfiguration) is based on the PCI BIOS Specification in 1990s, the PCI BIOS Specification is superseded by the ACPI in 2000s.