计算机设备冲突和“即插即用”技术

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计算机的设备冲突是指计算机不同的I/O(输入/输出)设备占用相同的I/O地址、IRQ(中断)号、DMA通道和RAM地址等。从而使这些设备不能进行正常工作。

I/O地址是计算机的CPU对I/O设备发送或接收数据时用来区分与系统连接的各种I/O设备的一个内有区域。与计算机连接的每一个I/O设备都有一个I/O地址(或地址范围)。I/O地址共有1024个,用16进制表示为0~3FF(H)计算机基本配置中系统板占用000~1FFH,扩居槽I/O地址的占用情况如表1所示:

表1:

设备 占用的I/O端口

游戏接口 200~20FH

扩展部件 210~217H

异步通信(第二个) 2F8~2FFH

试验卡 300~31FH

硬盘控制器 320~32FH

并行打印机 378~37FH

SDLC同步通信控制器 380~38FH

单显/打印机适配器 3B0~3BFH

彩色图形显示器 3D0~3DFH

控制器 3F0~3F7H

通信(第一个) 3F8~3FFH

IRQ号更确切地说是硬件中断请求等级。计算机把外设的中断请求按优先顺序分成IRQ0~IRQ15 16个等级,其中IRQ2和IRQ9级联,因此实际可用的中断级有15个,其中IRQ0的中断等级最高。通常,在一个IRQ号上用户只能配置一个设备,常用的中断设置如表2所示:

表2:

IRQ号 占用情况 IRQ号 占用情况

0 系统时钟 8 CMOS时钟

1 键盘请求 9 与IRQ2级联

2 来自IRQ9的级联 10 空闲

3 COM2/COM4 11 空闲

4 COM1/COM3 12 空闲

5 LPT2 13 协处理器

6 软盘控制器 14 硬盘控制器

7 IPT1 15 空闲

DMA即直接存储器存取。通常,计算机内存和外设的数据交换须经CPU控制和中转,占用了CPU宝贵的时间。于是,专门建立一个较简单的控制与管理通道,使数据直接在外设与内存之间传送,从而提高了数据传送的速率,减少了CPU的负担。常规外设使用DMA通道情况如表3所示:

表3:

DMA通道号 占用情况

DMA0 空闲

DMA1 空闲

DMA2 软盘控制器(系统使用)

DMA3 空闲

DMA4 串接控制器(系统使用)

DMA5 空闲

DMA6 空闲

DMA7 空闲

计算机的硬件冲突主要发生在I/O地址和IRQ号的资源占用上。计算机的基本设备,如键盘、鼠标、软硬盘控制器、显示适配卡等都有固定的IRQ号和I/O地址,设备冲突一般不会发生。但是,随着计算机应用范围的不断扩大,新增的I/O设备以及各种适配卡越来越多。在众多的I/O设备中,缺省设置相同的情况在所难免,当这些设备在系统中同时使用相同资源时,冲突就会发生。为避免冲突,必须改变其中一个设备的设置值。方法是改变板卡的DIP开关或跳线。改变I/O地址的另一个方法是更改软件设置。然而,在安装新设备后系统不能正常工作,要检查出发生冲突的原因,还要改变软硬件设置,对不太熟悉计算机的人来说特别感到陌生。

近来,“即插即用(Plug and Play)”技术得到广泛的应用。这使得计算机增加某种新设备时无需人工配置系统资源,而由设备自动完成。然而,一个完全的“即插即用”系统需要计算机硬件设备、BIOS、设备驱动程序和操作系统的支持。比如,新版AMI的BIOS在不支持“即插即用”的操作系统如DOS和Windows3.x下引导时只能检测支持“即插即用”的ISA卡。Windows95(或更高版本)就全面支持“即插即用”功能。该操作系统能对已安装的硬件自动识别,当接收到“即插即用”设备发出的资源请求时能够根据请求分配相应的系统资源,判断出相应的设备驱动程序并实现驱动程序的自动加载。

总之,“即插即用”技术使计算机的组装,升级变得更加简单。这种技术必将成为计算机系统合理分配资源的一种趋势。(王家平)