即插即用

即插即用

即插即用(Plug and Play,台灣作隨插即用,簡稱“PnP”)是一種計算機硬體的一般術語,指在計算機上加上一個新的外部設備時,能自動偵測與配置系統的資源,而不需要重新配置或手動安裝驅動程式。PnP會在每次系統啟動時自動偵測及配置;因此,必須先關閉計算機電源,才能安裝PnP設備到擴展槽中。現代的“即插即用”一詞又加上了熱插拔的意義,它是一個類似的功能,允許用戶在電源打開的狀態下,直接新增或移除硬體設備,例如USBIEEE 1394

“PnP”一詞在大寫時是一個有專利的技術,指的是英特爾微軟共同提出的一個ISA匯流排附屬功能。通常“PnP”一詞就指這個技術和其後來的派生物。

PnP需要配合支持的硬體及軟體。近年的計算機主機板BIOS已全面支持;第一個使用PnP這個用語並支持的的作業系統是微軟Windows 95,乃至最新的Windows皆支持PnP。後來蘋果計算機的Mac OS NuBUS和其它作業系統也開始支持此技術(使用其它的技術名稱或沒有名稱)。

正常來說,非PnP設備必須在BIOS引導時辨認出來,讓作業系統避免再去指定這些設備的I/O地址和IRQ。然而早期的PnP技術並不是很成熟,在ISA標準上,這個互動過程經常失敗;因為ISA在PnP技術出現之時並不支持設備ID,使得ISA上的PnP相當不可靠,所以它又被戲稱為“Plug and Pray”(插上並祈禱)。然而,後來的MCAPCI標準在設計之初就採納PnP技術,使PnP技術獲得了極大的成功。

基本介紹

  • 中文名:即插即用
  • 外文名:Plug-and-Play
  • 縮寫。:PNP
  • 作用:是自動配置(底層)計算機中
解析,套用,由來,

解析

PnP是即插即用的意思。
在PnP技術出現之前,中斷和I/O連線埠的分配是由人手工進行的,您想要這塊音效卡占用中斷5,就找一個小跳線在卡上標著中斷5的針腳上一插。這樣的操作需要用戶了解中斷和I/O連線埠的知識,並且能夠自己分配中斷地址而不發生衝突,對普通用戶提出這樣的要求是不切實際的。
PnP技術就是用來解決這個問題的,PnP技術將自動找到一個不衝突的中斷和I/O地址分配給外部設備,而完全不需要人工干預。但是如果您讀懂了上面關於中斷衝突的那一部分,您就應該了解,在中斷資源非常緊張的今天,即使是PnP技術,也不一定能找到一個合適的中斷分配給您剛剛插入的設備,所以儘量釋放那些沒有必要的中斷,對PnP正常工作也是很有幫助的。
有些PnP衝突來源於主機板的設計。許多主機板上有一個AGP插槽、五個PCI插槽和兩個ISA插槽,而其中的AGP插槽一般是和一個PCI插槽共用一個中斷的,也就是這兩個槽的中斷可以是合理的任何值,但必須是相同的,當您在AGP槽上插了顯示卡,如果您還在同中斷的PCI槽上插了一塊音效卡的話,就一定會產生中斷衝突。對大多數五個PCI插槽的主機板而言,第一和第五插槽是和AGP槽共用中斷的,第四插槽是和USB共用中斷的,雖然可以在BIOS設定中強制給每個PCI槽位分配中斷,但這對於大多數用戶來說都是一個比較困難的事情,而且由於第二和第三插槽沒有和其它設備共用中斷,所以,在大多數情況下,顯示卡插在AGP槽上,音效卡和其它PCI插卡,比如網卡,應該插在第二和第三PCI插槽上,也就是從AGP插槽向ISA插槽方向數的第二和第三PCI插槽上,這樣一般都不用改變BIOS中的PnP設定,就能讓這些卡正常工作。

套用

即插即用是一個用於自動處理PC機硬體設備安裝的工業標準,由Intel和Microsoft聯合制定。通常,當您需要安裝新的硬體時,往往要考慮到該設備所使用的DMA和IRQ資源,以避免設備之間因競爭而出現衝突,甚至導致機器無法正常工作。
有了“即插即用”(PnP),它使得硬體設備的安裝大大簡化,您無須再做跳線,也不必使用軟體配置程式,但是您所安裝的新硬體必須是符合PnP規範的,否則是行不通的。
即插即用代表著接口技術的主要進展。但它不是一個全新的概念。它是MCA與EISA接口設計的關鍵特性,但是MCA和EISA有限的吸引力使得它沒有成為行業標準。因此,主流PC用戶仍然為I/O地址,DMA通道以及IRQ的設定擔憂。早期基於PCI的系統也使用了一種PnP配置的方式,但由於沒有提供PCI插卡和ISA插卡衝突的管理措施,許多用戶仍然為一些配置問題而煩惱。但即插即用規範可用於基於ISA、PCI、SCSI、IDE和PCMCIA的系統中,所有新計算機的購買者不用再擔心硬體設定了。
為了使即插即用正常工作,需要以下的部件:
·即插即用硬體。
·即插即用BIOS。
·即插即用作業系統。
這些部件都要求兼容即插即用,意味著它們要服從即插即用規範。
1.硬體部件
硬體部件包括計算機系統與適配卡。這並不意味著在即插即用系統中不能使用較老的ISA適配卡。可以使用這些插卡,實際上,即插即用BIOS自動圍繞存在的遺留部件重新指定即插即用兼容插卡的設定。另外,許多後期的ISA插卡也可以轉換到即插即用模式下。即插即用適配卡同系統BIOS和作業系統通信來傳播關於所需系統資源的信息。然後,BIOS和作業系統解決衝突(如果有的話)並通知適配卡應當使用哪些特定資源。適配卡便改變其自身的配置以使用特定的資源。
2.BIOS部件
BIOS部件意味著多數較老PC機的使用者需要升級他們的BIOS,或者購買新的具有PnP BIOS的機器。BIOS要成為兼容的,必須支持13個附加的系統功能調用,它們可以被即插即用系統的作業系統部件使用。PnP BIOS規範由Compaq、Intel和Phoenix Technologies共同發展。
BIOS的PnP特性通過一個擴展的POST實現。BIOS負責鑑別、隔離和配置PnP適配卡。BIOS通過以下的步驟實現這些任務:
1.禁用所有主機板和適配卡上配置的設備。
2.鑑別所有PnP PCI或ISA設備。
3.為連線埠、IRQ、DMA及存儲器生成一個最初的資源分配圖。
4.啟用I/O設備。
5.掃描ISA設備的ROM。
6.配置最初的載人程式設備,用於後來啟動系統。
7.通過通知分配了哪些資源來啟用可配置的設備。
8.開始載人啟動程式。
9.將控制傳遞給作業系統。
3.作業系統部件
作業系統部件可以通過多數新系統實現,如Windows 9x/Me/2000/XP。有時,系統供應商為其指定的硬體提供了對作業系統的擴展,如在筆記本系統中更是如此。如果系統需要,要保證這些擴展已經安裝在系統中。
通知用戶不能由BIOS解決的衝突是作業系統的責任。依靠使用作業系統的經驗,用戶可以手工設定衝突的插卡,或者關閉系統並在插卡上設定開關。當系統重啟後,系統檢測保持的(或新的)衝突,這些都提示用戶要注意。通過這樣的過程,可以解決所有的系統衝突。

由來

對於許多PC用戶而言,如果需要為你的PC增加一些新的功能,比如欣賞CD唱盤、看VCD影碟、收發傳真等等,那么就得為你的PC機增加一些新的設備,如音效卡、CD-ROM、MPEG硬體解壓卡、FAX/MODEM傳真卡等一系列新設備,通常而言,安裝新設備的過程為:
1.按照所購買設備的說明來設定開關和跳線。
2.正確地將新設備按規定的要求插入主機板擴展槽中。 3.安裝隨新設備所配的驅動程式。
4.重新引導系統。
然後,你很有可能得花費大量的時間和精力來處理安裝過程中所出現的種種問題。比如手工改變設備的開關或跳線,跟蹤CONFIG。SYS檔案以解決內部駐留程式的衝突等等。原因在於一台PC機至少有一個或者多個匯流排設備(BUSDEVICE),而多個匯流排設備則有可能共享相同的系統匯流排(SYSTEMBUS),於是這就不可避免地產生硬體資源上的衝突。輕者是新安裝的設備無法使用或系統無法啟動,嚴重的話就會導致系統的崩潰。怎樣去解決這個問題?人們希望系統應該能提供對底層硬體資源包括IRQ(中斷請求)、I/O(輸入/輸出)連線埠、DMA(直接記憶體存取)通道以及內容等的智慧型管理能力,免除用戶因安裝新的硬體設備而帶來的煩惱。
隨著微軟推出WINDOWS95/98,它也宣傳了WINDOWS95/98為用戶提供的底層硬體資源的智慧型管理能力,即WINDOWS95/98具有即插即用(PNP:PlugandPlay)的功能,由此即插即用才為人們廣泛重視。
即插即用這個概念很久以前就已被提出,它的標準則始於幾種洞庭湖的解決PC硬體配置問題的方案,其中包括IBM的微通道匯流排以及COMPAQ公司在EISA(擴展標準工業系統匯流排)上的不懈努力。
MICROSOFT制訂即插即用的規範的時間從1991年才開始,促使MICROSOFT發展即插即用是APPLE公司在其廣告中宣稱MICROSOFTWINDOWS系統列在易於配置和使用方面遠遠比不上APPLE公司的MACOS作業系統,APPLE公司的MACINTOSH微機上修改系統的設定簡單到你只需插入或拔出擴展卡,機器就可以在其SYSTEM系列作業系統下很好地工作,從而省去了再設定開關、跳線或分配系統資源的煩惱,可以說是現階段下完全的即插即用。傳說固然歸於傳說,然而歸根結底的原因還是因為技術的進步使得MICROSFT欲壟斷個人PC機的作業系統。
而欲使系統在易於使用上有一個飛躍,那么它就必須解決多個匯流排設備共享系統匯流排時所帶來的系統底層資源的分配和再分配問題。MICROSFOT同INTEL和COMPAQ的結盟促使其在1993年以後相繼頌了即插即用的規範,包括其他匯流排類型如ISA、EISA、PCMCIA、PCI、VESA以及SCSI等,但是就現階段而言,完全意義上的即插即用恐怕還需要一段時間才能夠進一步完善。
MICROSFOT在WINDOWSFORWORKGROUPS和WINDOWSNT上就已開始嘗試一些設備檢測和配置方面的試驗。在WINDOWSFORWORKGROUPS中,作業系統可自動檢測出視頻適配卡、滑鼠、鍵盤及網路適配卡等的類型。WINDOWSNT則更進一步,它可以檢測出SCSI設備及其他一些硬體,到了WINDOWS95/98,則幾乎可以實現全自動的安裝和系統的動態重配置。
儘管WINDOWS95不可能對所有舊設備都能正確地識別,甚至有時也會求助於用戶,但就即插即用本身而言,這已經是一個真正的飛躍了。
在BIOS中“PNP/PCICONFIGRATION”中有一條“PNPOSInstalled”一項,應該設為“Yes”,讓您的Windows能夠得到BIOS的PnP設定。

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