| Artículos | 01 MAY 1995

PC 95: ¿un nuevo estandar?

Tags: Histórico
Un sistema operativo como Windows 95 puede ser decisivo en la siguiente generación de
David Rodríguez.

Ultimamente estamos acostumbrados a notar cierta prepotencia cuando Microsoft lanza alguno de sus productos, pero, por suerte o por desgracia nadie puede negar que estamos ante el líder mundial de software de PC. Tampoco se puede negar el impacto social que ha tenido Windows y los millones de adeptos que tiene hoy en día, hasta el punto de que la propia competencia ha reconocido que es un nuevo estándar.

Dentro de este panorama, se nos promete la aparición de la actualización de Windows más importante hasta la fecha: Windows 95, un sistema operativo de 32 bits cuya filosofía debería dar un paso de gigante respecto los sistemas existentes. Pero, ¿qué es el PC 95? Básicamente, un ordenador optimizado para la ejecución de Windows 95. Las especificaciones para el PC 95 abarcan tanto el hardware estándar como la BIOS y el diseño de los controladores de dispositivos. El objetivo es, aprovechando al máximo lo ya existente, orientar los nuevos diseños hacia las metas alcanzadas por el software. Asimismo, mucho de lo que hasta ahora eran sólo opciones, ahora son estándares imprescindibles.

Un PC 95 consta de tres componentes: una configuración mínima de hardware, los componentes Plug and Play y Windows 95. Para asegurarnos que los dos primeros son totalmente compatibles con el tercero, Microsoft ha preparado un logotipo identificativo, de tal forma, que todo ordenador que pase cierto test será oportunamente etiquetado.

Plug and Play

El objetivo de Plug and Play es obtener un sistema en el cual cada vez que conectamos un nuevo periférico (plug) sea el ordenador el encargado de identificarlo, evitando así la configuración manual del PC y permitiendo la utilización inmediata del mismo (play). La iniciativa Plug and Play comprende una serie de especificaciones tanto de hardware como de software. Aunque muchos dispositivos nuevos van a estar especialmente diseñados para este propósito, otros, sin embargo, son de lo más tradicionales.

Un claro ejemplo lo tenemos en los puertos serie y paralelo del ordenador. El nuevo BIOS debe ser lo suficientemente inteligente para añadir a un elemento -placa base- una serie de recursos -adaptadores serie y paralelo-. Windows 95 enumera los dispositivos del sistema PC (recibiendo la identificación de los mismos), coloca la información en una estructura de datos del sistema (hardware tree) y determina los recursos disponibles para todos los dispositivos al tiempo que evita posibles conflictos y carga los drivers asociados.

Con Plug and Play, el usuario no tiene por qué tener conocimientos avanzados del sistema. Simplemente se dedica a enchufar tarjetas y periféricos. Los conflictos entre dispositivos son solucionados por el BIOS. Es importante decir que estamos ante una configuración dinámica y cada vez que ésta cambia, Windows 95 reconstruye el denominado hardware tree. Además, las aplicaciones son avisadas oportunamente del cambio por si tienen que efectuar operaciones adicionales.

Resumiendo, los beneficios de esta tecnología se basan en tres puntos: añadir dispositivos sin la intervención del usuario, desarrollar nuevos sistemas para PC sin problemas con las plataformas existentes y conseguir que el fabricante se ahorre una buena cantidad de dinero en los costes de soporte y desarrollo.

Problemas

No cabe duda de que la idea de no tener que preocuparnos por los dispositivos suena a música para nuestros oídos, sobre todo para olvidarnos de una vez por todas de términos como IRQ, DMA, SCSI, etc. Desgraciadamente, nos encontramos con el problema de que el bus ISA (el super estándar de siempre) carece de un sistema para almacenar los recursos de los periféricos (como pueden ser los siguientes: memoria, direcciones I/O, canales DMA e interrupciones), siendo habitual la presencia de jumpers en las tarjetas. Y aquellas tarjetas avanzadas que no tienen ni puentes ni interruptores y lo hacen por software, utilizan un protocolo privado que sólo conoce la casa fabricante.

En cualquier caso, también tenemos que añadir el problema de que las tarjetas suelen ser sistemas cerrados con múltiples limitaciones. Así, raramente encontraremos una tarjeta cuya configuración permita el uso de cualquier dirección I/O, o bien IRQ. Por lo general, estamos limitados a escoger únicamente entre dos o tres opciones.

Además de los problemas con buses ISA, hemos de añadir las particularidades que encierran los buses locales (ya sean VESA o PCI), los EISA y los PCMCIA, dado que coexiste una tecnología mixta. Incluso debemos asegurarnos de que el sistema es abierto hasta para los estándares industriales venideros.

Generalidades de Plug and Play

Dos definiciones características de Plug and Play son los enumeradores, que identifican y listan el hardware y los árbitros, que juegan con las opciones de configuración. Las funciones básicas que se realizan se pueden resumir en cinco puntos: 1) los dispositivos son identificados de forma única, sus requerimientos de recursos son leídos y sus controladores cargados; 2) los recursos pueden distribuirse y redistribuirse cuando los dispositivos necesitan recursos idénticos; 3) ante cualquier cambio en la configuración del sistema, los dos puntos anteriores son repetidos; 4) el proceso de configuración es manejado centralmente, lo que asegura una completa coordinación y 5) la información sobre la configuración es compartida entre el hardware, BIOS y el sistema operativo.

El modelo de árbol que establece el hardware se denomina hardware tree. Cada rama define un objeto llamado nodo de dispositivo, el cual, para ser configurado precisa el conocimiento de un código de identificación único, los requerimientos y los recursos asignados.

Este código de identificador único, que no es más que una cadena, describe cada elemento, incluyendo buses, CPU, tarjetas de expansión y periféricos. El identificador de dispositivo es obtenido en base a la información derivada de los métodos de identificación documentados en las especificaciones del bus, las de Plug and Play, o bien de la BIOS del sistema.

Cada requerimiento de recurso debe ser identificado (IRQ, memoria, puerto I/O, etc.). Por ejemplo, los requerimientos de un puerto serie podrían pasar por necesitar la IRQ3 y el puerto 2F8h. Si el dispositivo es un bus, el sistema del PC debe identificar los nodos de dispositivo adicionales pertenecientes al mismo.

BIOS

Seguramente el lector habrá observado constantes referencias al BIOS Plug and Play. En efecto, el BIOS tradicional del PC no es válido y debe ser mejorado para proveer de una configuración de dispositivos en el momento del arranque del PC y de unos servicios de notificación dinámica de eventos ante los cambios de la configuración inicial.

Por tanto, el BIOS del PC95 debe estar conforme a lo determinado por Plug and Play Association (PPA) Plug and Play BIOS 1.0a Specification, implementando nuevas funciones y servicios. Es importante advertir que una BIOS del sistema que sólo contenga extensiones para configurar tarjetas de expansión Plug and Play no puede considerarse necesariamente como Plug and Play BIOS, pues no informa de los nodos de dispositivo en la placa base, así como carece de algunas funciones adicionales que son imprescindibles.

Cambios en el hardware

El primer elemento a considerar es la placa base, en la que sólo deben producirse dos cambios: una nueva BIOS, como ya hemos visto, y la ausencia de puentes o interruptores que tengan algo que ver con la configuración, los cuales deben ser sustituidos por lógica programable. Este último punto puede considerarse común a todos los dispositivos. No obstante, existen excepciones a esta regla, como pueden ser aquellos puentes o interruptores ajenos al control del usuario: tipo de CPU, tests del fabricante, diagnósticos avanzados, variaciones del modelo, etc.

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