Proiectul Plug and Play avea câteva sarcini de bază pe care specificația însăși și implementările sale trebuiau să le rezolve. Cel mai important obiectiv a fost nu numai să faciliteze adăugarea de noi componente hardware în sistem sau să se modifice configurația dispozitivelor deja conectate, ci și să se simplifice cât mai mult aceste acțiuni. Utilizatorii schimba configurația dispozitivelor mai repede decât înainte și nu se simt iritați în același timp, ceea ce înseamnă că experiența mult mai puțin cade pe partea de grupuri de suport pe care utilizatorii le apelează de obicei dacă nu reușesc. Dezvoltatorii de hardware au un standard clar pe care îl pot urma în loc să încerce să rezolve toate problemele potențiale asociate instalării și configurației. În cazul în care toate componentele hardware noi vor fi dezvoltate în conformitate cu standardul Plug and Play, devine o realitate faptul că tot ce trebuie făcut pentru a adăuga dispozitivul în sistem este să îl conectați și să copiați pe hard disk tot software-ul necesar. Cu software-ul existent, este foarte dificil să se atingă acest nivel de simplitate, deoarece hardware-ul nu se conformează standardului Plug and Play. Cu toate acestea, puteți face multe în ceea ce privește îmbunătățirea software-ului, iar standardul Plug and Play vă ajută într-adevăr să îmbunătățiți driverele de dispozitive care pot permite ca hardware-ul ISA relevant să fie gestionabil în mediul Plug and Play.
Specificația Plug and Play are cinci obiective:
1. Instalare și configurare ușoară a dispozitivelor noi.
2. Modificări dinamice ale configurației dinamice.
3. Compatibilitatea cu dispozitive deja instalate.
4. Independența de hardware și sistemul de operare.
5. Simplitate și flexibilitate sporită a implementării hardware.
În cadrul subsistemului Plug and Play interacționează multe module, dintre care cele mai importante sunt prezentate în Figura 3.20.
Funcționalitatea elementelor:
1. Arbore hardware. Această bază de date, care conține informații despre configurația actuală a sistemului, este construită de managerul de configurare și stocată în memorie. Fiecare vârf al unui arbore este numit nod de dispozitiv și conține o descriere logică a fiecărui dispozitiv sau a unei magistrale.
2. Fișierele INF sunt un set de fișiere pe disc care conțin informații despre anumite tipuri de dispozitive. De exemplu, fișierul SCSI.INF stochează informații despre toate dispozitivele SCSI cunoscute. În timpul instalării unui dispozitiv nou compatibil cu funcția Plug and Play, va fi utilizat un nou fișier .INF. De obicei, un astfel de fișier se află pe o dischetă care este livrată împreună cu dispozitivul.
Fig. 3.20. Componente ale subsistemului Plug and Play
3. Înregistrați-vă. Arborele hardware care descrie dispozitivele este inclus în registrul Windows 9x sub formă de subdirec.
4. Evenimentele reprezintă un set de funcții API folosite pentru a vă notifica modificările configurației sistemului actual. În Windows 9x, evenimentele sunt semnalizate de un sistem de mesaje. În alte implementări, una dintre componentele sistemului de operare le poate raporta.
5. Manager de configurare. Acest modul este responsabil pentru crearea unei baze de date care conține informații despre configurația computerului plasat în registru și pentru notificarea driverelor de dispozitive cu privire la resursele care le sunt alocate. Managerul de configurare în timpul funcționării sistemului este modulul central al subsistemului Plug and Play.
6. Enumerator (enumerator). Acesta este un tip nou de driver care interacționează cu driverul dispozitivului și cu managerul de configurare. Enumeratorul servește un dispozitiv special (de obicei o magistrală) la care pot fi conectate alte dispozitive. Cu fiecare dispozitiv hardware descris în arborele hardware, enumeratorul său este conectat. Un enumerator special (enumerator rădăcină), numit enumerator rădăcină, face parte din Managerul de configurare. Vă ajută să configurați dispozitive care nu se conformează standardului Plug and Play.
7. Arbitrul de resurse. Acest modul este responsabil pentru gestionarea alocării resurselor specifice și prevenirea conflictelor.
9. Drivere de dispozitiv Plug and Play. Acestea sunt driverele protejate care sunt responsabile pentru gestionarea dispozitivelor și, în plus, participă la subsistemul Plug and Play.
10. Interfață utilizator - un set de casete de dialog standard care servesc la obținerea de informații atunci când subsistemul Plug and Play are nevoie de asistență pentru configurare. Acestea oferă utilizatorului posibilitatea de a se familiariza cu configurația sistemului pe care construiește subsistemul Plug and Play.
11. Anexa. În ceea ce privește standardul Plug and Play, acesta este un program scris pentru Windows 9x, capabil să perceapă și să proceseze mesaje de sistem despre modificarea configurației.
Funcționarea subsistemului Plug and Play constă în principal în faptul că gestionează patru tipuri de resurse în numele diferitelor dispozitive:
1. Memorie. Este vorba de cerințele dispozitivelor pentru memoria fizică, de exemplu, câte pagini de memorie are nevoie de dispozitiv și care sunt restricțiile privind alinierea.
2. Intrare-ieșire. Acestea sunt porturile de intrare / ieșire prin care dispozitivul va funcționa. Informațiile despre configurația dispozitivului includ o listă de seturi de porturi alternative.
3. DMA - o listă a canalelor necesare pentru accesul direct al memoriei la dispozitiv și a oricăror canale alternative pe care le poate utiliza.
4. Cerințele dispozitivului IRO pentru linia de solicitare de întrerupere, IRQ alternativă și dacă dispozitivul poate utiliza IRQ-ul ca resursă partajată.
Subsistemul Plug and Play include multe module scrise în C și Assembler. Majoritatea componentelor sale se încarcă dinamic. Elementul principal al subsistemului Plug and Play este un arbore hardware care descrie configurația actuală a sistemului.
Să presupunem că nu s-au făcut modificări ale configurației sistemului de la ultima utilizare a acestuia. Să vedem ce se întâmplă dacă porniți alimentarea.
1. Sistemul BIOS "se uită" în memoria nevolatilă (CM OS) și determină configurația computerului. BIOS configurează apoi toate dispozitivele pentru care pot găsi informațiile relevante; în acest caz vorbim despre dispozitivele plăcii de bază. În acest caz, BIOS-ul dezactivează toate adaptoarele pentru care nu există informații de configurare.
2. Începe procesul de descărcare. Sistemul funcționează încă în modul real. Enumeratorul rădăcină al Managerului de configurare folosește un subdirector hardware din registrul Windows pentru a vă ajuta să înțelegeți ce ar trebui să fie configurația sistemului.
3. Enumerator rădăcină scanează subdrireea de registru pentru a găsi informații despre dispozitive care nu se conformează standardului Plug and Play. După descoperirea unui alt astfel de dispozitiv, acesta creează un nod al dispozitivului și îl adaugă la rădăcina hardware-ului stocat în arborele de memorie. În plus, enumeratorul rădăcină configurează toate dispozitivele pe care BIOS-ul nu le-a configurat.
4. Sistemul continuă să se încarce în modul real. Încărcătorul de sistem procesează fișierul SYSTEM.INI și încarcă toate driverele virtuale virtuale ale dispozitivelor externe specificate în acesta.
5. După aceea, ceilalți enumeratori sunt încărcați. De exemplu, BIOS a notat faptul că sistemul include o magistrală ISA. Registrul indică ce enumerator ar trebui încărcat pentru magistrala dată.
6. Enumeratorul examinează dispozitivele conectate la magistrala și încarcă fie un VCD static (dacă este necesar), fie un alt enumerator dacă este necesar să examinăm o magistrală suplimentară.
7. Acum toate driverele necesare pentru modul real și VCD statice sunt deja în memorie. Kernel-ul sistemului de operare își încheie propriile inițializări și trece la modul protejat.
8. Se pornește Managerul de configurare. Unele dintre dispozitivele conectate la sistem sunt deja complet inițializate și driverele lor sunt deja încărcate. Sistemul deja știe despre alte dispozitive, dar driverele lor nu sunt încă încărcate.
9. Managerul de configurare descarcă enumeratorii necesari, care, la rândul lor, examinează dispozitivele conectate și atașează noduri noi la arborele hardware. La sfârșitul acestui proces, managerul de configurare încarcă driverele care corespund noilor noduri ale dispozitivului. În acest stadiu, toate conflictele posibile devin cunoscute și se iau deciziile corespunzătoare.
10. Dacă, după toate aceste acțiuni, rămâne un dispozitiv neidentificat care nu acceptă standardul Plug and Play, Windows pornește procesul de instalare, în timpul căruia utilizatorul trebuie să ajute sistemul să înțeleagă configurația. Dacă nu apare necesitatea, sistemul începe să funcționeze.
5. Zhigarev A. Fundamentele alfabetizării calculatorului. - L. Mashinostroenie, 1988. - 285 p.
7. Karanchuk V. și alții Fundamentele aplicației informatice. - M. Radio și Comunicare, 1988. - 276 p.
9. Cupru C. Protecția calculatorului. - M. Mir, 1982. - 263 p.
11. ISO / TS 2382 / 1-84.
19. Hoffman L. Metode moderne de protecție a informațiilor: Per. cu engleza. / Ed. Gerasimenko VA - M. Soviet Radio, 1980. - 263 p.
22. Shurakov V. Asigurarea siguranței informațiilor în sistemele de prelucrare a datelor. - M. Finances and Statistics, 1985. - 224 p.