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即插即用

  计算机技术的高速发展及多媒体应用的日益广泛,使计算机用户要面对越来越多的设备安装问题,诸如声卡、SCSI适配器、光盘驱动器、鼠标、显示器、打印机的配置安装及IRQ、 DMA资源的分配实在是一件令人头痛的事。为了解决这个问题,业界引入了 Plug&Play (PnP,“即插即用”)技术。
  即插即用技术取消了跳线和软件配置程序,当用户插入一个即插即用适配卡,“即插即用”功能就可以在运行过程中动态进行检测和配置。
  为了符合“即插即用”标准,必须具备如下三个条件:
  1. 即插即用BIOS(基本输入输出系统)。BIOS提供一些基本指令来识别必要的设备,并在加电自检进程中寻找 PnP设备。
  2. 即插即用操作系统。大家熟悉的Microsoft Windows 95就是一个即插即用的操作系统,IBM的OS/2 Warp也是这样的操作系统。
  3. 即插即用的硬件。即插即用的PC设备,主要由PC主板上的总线及各类适配卡组成。连接PC机的打印机、外部调制解调器和其他设备也可以支持即插即用。

  即插即用一开始是一个为用户在笔记本PC机中安装PCMCIA (个人计算机存储器卡接口协会)适配器这一过程自动化而设计的计算机工业标准。即插即用标准是Intel公司和Microsoft公司合作开发的产物。其他工业界代表,如Phoenix技术有限公司和东芝计算机系统部也将其专家投入,并初步制定了一套即插即用标准,其中包括 BIOS、ISA 总线、SCSI总线、IDE接口、LPT端口、COM端口、驱动器接口等等几方面的规范。

  即插即用BIOS规范1.0a版向通用PC系统BIOS中加入了以下三个主要新组件:
  1.“资源管理”
  系统设备往往由于占用相同的IRQ、DMA资源等而造成冲突,即插即用资源管理器负责配置主板上的引导设备,安装任何即插即用设备。
  2.“配置的运行时间管理”
  “配置的运行时间管理”对PC机来说是新事物。即插即用 BIOS包括操作系统加载之后的再配置设备的能力,这一特征对于可以随意改变的拥有PCMCIA设备的笔记本PC机尤其重要。以前的操作系统将那些通过BIOS检验的所有设备都看做是静止的,这就要求用户在PC中插入新设备或改变一个PCMCIA设备后重新启动配置该系统笔记本。
  3.“事件管理”
  “事件管理”检验在计算机运行过程中设备什么时候被移走或加到系统中,即插即用BIOS为笔记本PCMCIA设备提供事件管 理,而在台式PC机中,适配设备的热交换并不安全。事件管理依赖于运行时间管理来重新配置该系统。

  即插即用BIOS规范制订者之一Phoenix技术公司是PC系统软件、BIOS ROM(只读存储器芯片)和BIOS实用程序的主要独立供货商。而现在,包括Award、AMI、Phoenix在内的公司正在为他们的PC产品设计即插即用BIOS,唯一不能完全实行即插即用的是一些用于网络文件和应用程序服务器的高级系统。
  如果用户的PC机有一个符合即插即用BIOS规范要求的BIOS ROM芯片,那么用户就具有即插即用的初步条件了。对于以前的用户,计算机或主板供货商提供了一套即插即用BIOS升级工具,在这种情况下,用户只需要在插座上更换现有的BIOS芯片。用户也可以使用从计算机或主板供货商那里得到的一张软盘升级Flash BIOS,Flash BIOS是一个当电源切掉时保留BIOS指令的非易失存储器芯片。如果用户的计算机生产商没有提供上面的选择,就需替换主板以获得即插即用。
  一些早期生产的主板型号在引导过程中显示了主板是否支持即插即用的消息。这些主板多数都有与现行标准规范不相符的早期的即插即用BIOS版本。

  下面以Microsoft Windows 95为例,说明操作系统如何应用即插即用的规范。 当启动一台即插即用计算机时,会经历下面五个步骤:
  1. 系统BIOS识别主板(包括总线类型)上的设备以及外部设备(如磁盘驱动器、键盘、视频显示和其他适配卡。)
  2. 系统BIOS决定每一设备的资源(IRQ、DMA、I/O和存储器地址)要求。系统BIOS决定哪些设备为固定资源要求的传统设备,那些是可以再配置资源要求的即插即用设备。
  3. 操作系统(Windows 95)允许传统设备占用即插即用设备之后的剩余资源。
  4. Windows 95在注册数据库中为这一配置创建一个最终系统配置并分配存储资源。
  5. Windows 95搜索\WINDOWS\SYSTEM目录来寻找设备所需的驱动程序。如果设备驱动程序丢失,一个对话框出现,要求在驱动器中插入生产商提供的有驱动程序软件的软磁盘,Windows 95将该驱动程序加载到存储器中,然后完成启动操作。