موضوع مقاله: اتصال و اجرا | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # اتصال و اجرا | مقدمه: اصطلاح «اتصال و اجرا» بعدها به طیف وسیعی از کاربردهایی تعمیم یافت که در آن‌ها نیز نیازی به تنظیمات دستی توسط کاربر وجود ندارد. | ## بخش 1: اتصال و اجرا | دستگاه‌های توسعه‌یافته (expansion devices) برای کنترل و تبادل داده با سیستم میزبان، از طریق آدرس‌های تعیین‌شده در فضای حافظه یا درگاه‌های ورودی/خروجی (I/O) ، کانال‌های دسترسی مستقیم به حافظه (DMA) ، خطوط درخواست وقفه (DMA) سایر سازوکارهایی عمل می‌کنند که باید به‌صورت منحصربه‌فرد به یک دستگاه خاص اختصاص یابند تا عملکرد صحیح داشته باشند. با رایج‌شدن ریزپردازنده‌ها و در نتیجه، دسترسی عموم مردم به رایانه‌ها، پیکربندی نرم‌افزاری دستگاه‌های ورودی/خروجی مزیت یافت؛ زیرا امکان نصب دستگاه‌ها را برای کاربران غیرمتخصص نیز فراهم می‌ساخت. در ابتدا، همهٔ کارت‌های توسعهٔ رایانه‌های IBM PC نیاز به تنظیمات فیزیکی مانند تسمه‌های جامپر یا سوئیچ‌های DIP برای انتخاب پیکربندی I/O داشتند، اما به‌تدریج دستگاه‌های مبتنی بر گذرگاه ISA امکان پیکربندی نرم‌افزاری را پیدا کردند. کاربر، مسیرهای سیم‌کشی را میان مثلث‌های نازک متصل ⧓ در نقاط X1 و X3 قطع می‌کرد و در نقاط X2 و X4 در مرکز کارت، پدهای ⧑◀▶⧒ جدا از هم را با لحیم به‌هم متصل می‌کرد. برخی از دستگاه‌های جانبی اولیه برای ریزرایانه‌ها نیاز داشتند که کاربر نهایی برای ایجاد تغییر در پیکربندی، برخی سیم‌ها را به‌صورت فیزیکی قطع کند و برخی دیگر را با لحیم‌کاری به‌هم متصل کند؛ نین تغییراتی به‌گونه‌ای طراحی شده بودند که برای کل دورهٔ عمر سخت‌افزار، عمدتاً دائمی باقی بمانند. با دسترسی بیشتر عموم به رایانه‌ها، نیاز شکل گرفت تا کاربران عادی – که در استفاده از هویه مهارت نداشتند – بتوانند تغییرات پیکربندی را با سهولت بیشتری اعمال کنند. به‌جای بریدن و لحیم‌کردن اتصالات، این تغییرات از طریق جامپرها یا سوئیچ‌های DIP انجام می‌شد. هیچ نیازی به جامپر یا هرگونه پیکربندی دستی وجود نداشت، و فضای آدرس‌دهی مستقل برای هر شکاف اجازه می‌داد تا تراشه‌های بسیار ارزان و رایج، همراه با منطق اتصال ارزان (glue logic)، مورد استفاده قرار گیرند. در بخش نرم‌افزاری، درایورها و افزونه‌ها در حافظهٔ ROM خود کارت قرار داشتند و بنابراین نیازی به دیسک یا هیچ‌گونه دخالت کاربر برای پیکربندی نرم‌افزار وجود نداشت. با این حال، این رویکرد بی‌طرف، باعث افزایش پیچیدگی در واسط‌ها می‌شد و نیازمند تراشه‌های پشتیبان روی هر دستگاه بود، که در دههٔ ۱۹۸۰ هزینه‌بر تلقی می‌شد. که در دهه ۱۹۸۰ انجام آن پرهزینه بود و جدا از کاربرد آن در اپل مکینتاش و ماشین‌های NeXT ، این فناوری به‌طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفت. | ## بخش 2: اتصال و اجرا | کاربر، دستگاه را نصب می‌کرد، رایانه را روشن می‌کرد، اطلاعات پیکربندی را از روی دیسک بارگذاری می‌کرد و سخت‌افزار به‌طور خودکار وقفه‌ها (interrupts)، کانال‌های DMA، و سایر تنظیمات مورد نیاز را دریافت می‌کرد. با این حال، در صورت آسیب‌دیدگی یا گم‌شدن دیسک‌ها، مشکلی پیش می‌آمد؛ زیرا در آن زمان تنها راه‌های جایگزین برای تهیهٔ دیسک‌ها از طریق پست یا خدمات BBS شماره‌گیری‌شونده (dial-up) IBM بود. در نبود این دیسک‌ها، هر سخت‌افزار جدید کاملاً بی‌استفاده می‌شد و گاهی اوقات رایانه حتی روشن نمی‌شد تا زمانی که دستگاه پیکربندی‌نشده از سیستم جدا گردد. هر کسی که می‌خواست برای MCA توسعه انجام دهد، باید توافق‌نامه‌های عدم افشا امضا می‌کرد و بابت هر دستگاه فروخته‌شده، حق امتیازی به IBM می‌پرداخت؛ همین موضوع باعث افزایش قیمت دستگاه‌های MCA می‌شد. کاربران نهایی و سازندگان رایانه‌های همسان با IBM مخالفت کردند و گذرگاه استاندارد باز خود را با نام EISA توسعه دادند. پیکربندی خودکار ISA و PCI در طول زمان، بسیاری از کارت‌های مبتنی بر معماری استاندارد صنعتی (ISA)، از طریق روش‌های اختصاصی و متنوع، سخت‌افزاری برای پیکربندی خودکار یا فراهم‌سازی امکان پیکربندی نرم‌افزاری در خود جای دادند. اغلب، کارت‌ها همراه با یک برنامهٔ پیکربندی روی دیسک عرضه می‌شدند که می‌توانست سخت‌افزار قابل‌پیکربندی نرم‌افزاری (اما نه خودپیکربندی‌شونده) را به‌صورت خودکار تنظیم کند. برخی از کارت‌ها هم‌زمان دارای جامپر و پیکربندی نرم‌افزاری بودند، و برخی تنظیمات از طریق هر کدام کنترل می‌شد؛ این راهکار میانه تعداد جامپرهای لازم را کاهش می‌داد، در حالی که از هزینه‌های زیاد برای برخی تنظیمات خاص مانند رجیسترهای غیرفرار (برای تعیین آدرس پایه) نیز جلوگیری می‌کرد. مشکلات مربوط به نیاز به جامپرها همچنان ادامه داشت، اما با افزایش تعداد دستگاه‌هایی که، چه ISA و چه از نوع دیگر، دارای سخت‌افزار پیکربندی خودکار بودند، این مشکلات به‌تدریج کاهش یافت. با این حال، این تلاش‌ها هنوز مشکل اطمینان از اینکه کاربر نهایی درایور نرم‌افزاری مناسب برای سخت‌افزار را در اختیار دارد، حل نکرده است. اتصال و اجرا (قدیمی) (Legacy Plug and Play) در سال ۱۹۹۵، شرکت مایکروسافت ویندوز ۹۵ را منتشر کرد؛ این سیستم‌عامل تلاش می‌کرد تا تشخیص و پیکربندی دستگاه‌ها را تا حد امکان به‌صورت خودکار انجام دهد، اما در صورت نیاز همچنان امکان استفاده از تنظیمات دستی وجود داشت. | ## بخش 3: اتصال و اجرا | در طول فرآیند نصب اولیه ویندوز ۹۵، سیستم به‌طور خودکار تلاش می‌کرد تا همهٔ دستگاه‌های نصب‌شده در سیستم را شناسایی کند. در صورتی که جست‌وجوی دستگاه‌ها با شکست مواجه می‌شد و سیستم هنگ می‌کرد، کاربر می‌توانست رایانه را مجدداً راه‌اندازی کند، فرآیند شناسایی را از نو آغاز کند، و نصب‌کننده از فایل پیگیری استفاده می‌کرد تا از نقطه‌ای که باعث بروز مشکل شده بود عبور کند. با استفاده از ترکیبی از درایورهای DOS و درایورهای مدیر دستگاه ویندوز ۹۵ مایکروسافت نمی‌توانست کنترل کامل روی همهٔ تنظیمات دستگاه‌ها داشته باشد، بنابراین فایل‌های پیکربندی می‌توانستند شامل ترکیبی از ورودی‌هایی باشند که توسط فرآیند پیکربندی خودکار ویندوز ۹۵ اضافه شده‌اند، و همچنین ورودی‌هایی که توسط کاربران به‌صورت دستی وارد یا ویرایش شده‌اند. برای مثال، یک کارت شبکه ممکن بود فقط از وقفه‌های ۳، ۷ و ۱۰ استفاده کند، در حالی که یک کارت صدا ممکن بود فقط به وقفه‌های ۵، ۷ و ۱۲ محدود شود. این موضوع در صورت اشغال بودن برخی از این وقفه‌ها توسط دستگاه‌های دیگر، امر منجر به محدودیت در گزینه‌های پیکربندی می‌شود. سخت‌افزار رایانه‌های شخصی نیز گزینه‌های گسترش دستگاه را محدود می‌کرد، چرا که وقفه‌ها قابل اشتراک‌گذاری نبودند، و برخی کارت‌های چندمنظوره از چند وقفه برای عملکردهای مختلف خود استفاده می‌کردند — برای مثال، یک کارت سریال دو پورتی نیاز به وقفهٔ جداگانه برای هر پورت داشت. ببه‌دلیل این محیط عملیاتی پیچیده، فرآیند شناسایی خودکار گاهی نتایج نادرستی تولید می‌کرد، به‌ویژه در سیستم‌هایی با تعداد زیادی دستگاه توسعه‌ای. این موضوع منجر به تداخل میان دستگاه‌ها در ویندوز ۹۵ می‌شد و باعث می‌گشت برخی از دستگاه‌هایی که قرار بود کاملاً خودپیکربندی‌شونده باشند، کار نکنند. تا حدود سال ۲۰۰۰، همچنان رایانه‌های شخصی‌ای وجود داشتند که ترکیبی از شکاف‌های ISA و PCI داشتند، بنابراین هنوز امکان نیاز به پیکربندی دستی دستگاه‌های ISA وجود داشت. اما با انتشار پیاپی سیستم‌عامل‌های جدید مانند ویندوز ۲۰۰۰ و ویندوز XP، مایکروسافت قدرت کافی پیدا کرده بود تا اعلام کند که دیگر برای دستگاه‌های قدیمی‌ای که از شناسایی خودکار پشتیبانی نمی‌کردند، درایور ارائه نخواهد شد. | ## جمع‌بندی | در برخی موارد، کاربران مجبور بودند برای پشتیبانی از سیستم‌عامل جدید، دستگاه‌های توسعه‌ای جدید یا حتی یک رایانهٔ کاملاً جدید تهیه کنند.