11 Распределение системных ресурсов. Спецификация PnP

Самые используемые шины –PCI и ISA.

Для PCI заложены возможности автоматического конфигурирования установленных адаптеров. Шина ISA такими возможностями не обладает и не имеет механизмов автоматического конфигурирования и распределения ресурсов, это выполняется пользователем.

Во время конфигурирования возможно возникновение конфликтов 2-х типов:

1. Конфликт может быть не замечен программной установке.

2. Ошибочное недопущение установки правильной конфигурации.

Эти проблемы решаются при авто конфигурировании, за счет изоляции каждой карты расширения от всех остальных, за счет обеспечения единого метода двухстороннего обмена между картой расширения и ПО.Возможность изоляции заложены в шины: PCI, MCA, E-ISA.

Кроме традиционных ПУ (ВУ) конфигурированию подлежат мосты шины PCI-аппаратные ср-ва подключения pci к др шинам.

Мост - аппаратные средства подключения PCI к другим шинам. Мосты pci бывают:

1)Главный мост host bridge- используется для подключения к системной шине.

2)Одно-ранговый (peer-to-peer) - для соединения шин PCI между собой.

При конфигурировании мостов, задаются все пути транслирования управляющих сигналов по шинам, и управление буферами данных.

Среди устройств PnP выделяется класс устройств DCD (DCD – динамически конфигурируемые устройства). Для устройств DCD ресурсы, используемые ими, могут динамически переназначаться во время работы МПС, не требуя перезагрузки ОС. Устройства DCD можно заблокировать.

Шаги авто конфигурирования в системе PnP:

1. Производится изоляция карты расширения от всех остальных.

2. Карте назначается специальный номер CSN (Card Select Number) для того, чтобы дальнейшие команды PnP могли ее идентифицировать.

3. С карты считываются данные о конфигурированных и поддерживаемых ресурсах. ..повтор шагов 1-3

4. Производится распределение системных ресурсов, выделяемых каждой карте.

5. Карта переводится рабочий режим.

Эти шаги 1 – 6 выполняет:

1. Процедура POST, если BIOS поддерживает PnP.

2. ОС при загрузке.

3. Если BIOS не поддерживает PnP, то она может использовать для загрузки устройства, сконфигурированные с параметрами умолчания, а изоляцию карты, сбор информации, конфигурирование выполнит ОС.

Конфигурирование выполняется в специальном состоянии платы, в которое она переводится программно, при помощи ключа инициализации.

Ключ инициализации-служит для перевода логики PnP в конфигурационный режим(использ 3 сист порта:ADDRESS-для адресации регистров, WRITE DATAиREAD DATA-для обмена данными с регистр PnP)

Ключ – это предопределенная последовательность записей в порт ADDRes. Аппаратная логика карты, проверяющая ключ, основана на сдвиговом регистре с обратными связями, называется он LFSR (Linear Feedback Shift Register).

Во время проверки ключа С1=0 на С2 подается стробирующий сигнал для записи в этот регистр (порт адреса). У каждой карты есть свой порт адреса. Логика сравнивает код в сдвиговом регистре с текущей записью. Если ключ не совпадает, то регистр сбрасывается в начальное состояние. Если ключ приложен верно, то логика карты переходит в режим конфигурирования и подготавливается к отработке протокола изоляции.

Протокол изоляции хранится в памяти каждой карты PnP и основывается на уникальном идентификаторе.

Контрольный код – проверяется сдвиговым регистром.

Такой принцип построения идентификатора гарантирует, что в одной системе не может быть две карты с одинаковыми идентификаторами.

По завершению протокола изоляции в программном обеспечении имеется список идентификаторов, обнаруженных карт и присвоенных им CSN. В дальнейшем программа взаимодействует с каждой картой по ее номеру, который находится в составе команд PnP.

Архитектура PnP поддерживает концепцию многофункциональности, т.е. каждая карта может состоять из нескольких отдельных логических устройств.