Plug-and-Play    Geändert am 09. 02. 2003

Was ist eigentlich Plug-and-Play?

Plug-and-Play ist eine Eigenschaft, die in der Werbung oft mit "Einbauen und Loslegen" bezeichnet wird. Dieses Versprechen wird jedoch oft nicht eingehalten, weshalb die Installation von Plug-and-Play Komponenten unter Umständen recht problematisch ist.

Es sind vier Komponenten, die bei Plug-and-Play zusammenarbeiten müssen, das Bios, das Betriebssystem, die Hauptplatine und das einzubauende Gerät. Grundlage sind die Ressourcen des PC, die 16 Interrupt Kanäle, die 8 DMA Kanäle so wie die Adressen für I/O und Speicherbereiche. Das System sollte einwandfrei erkennen können, welche dieser Ressourcen belegt und welche frei sind. Einzelheiten hierzu finden Sie in meiner Datei Computer Notfall.

Das einzubauende Gerät (Karte) gibt vor welche Kanäle und Adressen verwendet werden können, deren Einstellung durch Jumper, Kippschalter oder durch Software erfolgt. Wichtig ist jedoch auch, dass dieses Gerät ein Lesen seiner Einstellung ermöglicht.

Im Idealfall, der leider selten anzutreffen ist, erfolgt bei der Installation über die Software eine Feststellung welche Kanäle und Adressen frei sind und das Gerät wird automatisch auf freie Kanäle und Adressen eingestellt.

Doch schauen wir uns die Situation im Einzelnen an.

Ältere ISA Karten.
Bei diesen gibt es fast immer keine Möglichkeit die eingestellten Werte zu lesen, weshalb sie auch von Testprogrammen, wie zum Beispiel MSD nicht erkannt werden können. Welche Ressourcen verwendet werden, lässt sich nur an den Treibereinträgen in Config.Sys, Autoexec.Bat oder in *.INI Dateien erkennen. Da es kaum möglich ist auf diesem Wege die Einstellungen sicher auszulesen, werden diese Karten meist nicht erfasst. Sie können daher von den Plug-and-Play Routinen als frei geführt werden und es sind Doppelbelegungen möglich. In diesem Falle helfen wie gesagt keine Testprogramme, sondern nur ein sorgfältige Aufzeichnung, der durch dieser Karten belegten Ressourcen.

ISA Plug-and-Play Karten
Diese enthalten nach dem 1993 festgelegten Standard eine I/O Chip, in dem alle von der Karte verwendbaren Kanäle und Adressen gespeichert sind. So kann falls das Bios nicht nur PCI sonder auch ISA Plug-and-Play geeignet ist, die Karte erkannt und die zu verwendeten Kanäle und Adressen können ausgehandelt werden. Die Daten werden als Logical Device n gespeichert, wobei es durch aus möglich ist das eine Karte mehrere Logical Device belegt. Bei bestimmten Soundkarten zum Beispiel können es 5 und mehr sein.

PCI Plug-and-Play Karten
Diese Karten verwenden meist einen getrennten I/-0-, Speicher- und Konfigurationsbereich und entsprechen damit allen Plug-and-Play Anforderungen. Es gibt allerdings auch Karten, die mit Jumpern einzustellen sind und für die dann diese Aussage nicht gilt.

Plug-and-Play mit Windows 95/98/ME
Aufgrund der vorstehend geschilderten Probleme wurde Win95 mit eigenen Plug-and-Play Funktionen ausgestattet. Die in Win98 weiter verbessert wurden. Vor allem wurde die Anzahl der beigefügten Treiber stark erhöht, die insbesondere bei der Hardware Erkennung bei der Installation verwendet werden. Dabei werden zunächst Konfigurationsdateien und im ROM enthaltenen Angaben ausgelesen, geladene Treiber und das Bios werden durchsucht. Durch die große Zahl der auszuwertenden Informationen dauert die Hardware Erkennung recht lange. Problematischer ist die Erkennung der ISA-Karten. Dazu wird eine Datenbank verwendet, in der die verschiedensten Hardwarekomponenten verzeichnet sind und mit ihnen die Default (Standard) Einstellungswerte. Es wird nun bei der Erkennung durch einen Lese/Schreibzugriff auf typische Ports in I/0 Bereichen geprüft. Befindet sich in diesen der Wert FFh, so werden sie als frei angesehen. Bei den Kanälen wird eine Anforderung ausgelöst , bleibt diese unbeantwortet, wird dieser als frei bezeichnet. Für die belegten Ports und Kanäle wird nun in der Datenbank die Hardwarekomponente gesucht und diese Karte als mit diesen Werten vorhanden vermerkt. Daher ist es wichtig falls ISA Karten konfiguriert werden können, dort die Standard-Adressen einzustellen. sonst kann  durch die indirekte Identifizierung eine Netzwerkkarte mit das Adresse 220h durchaus als Soundkarte erkannt werden , obwohl eine Soundkarte gar nicht vorhanden ist und die Netzwerkkarte nicht funktionieren wird, weil keine Treibe für sie geladen wurden.

Die Identifikation mit und Verwendung von Nicht-Standardadressen kann auch dazu führen, dass bei einen erneuten Hardwareerkennung manche Karten nicht funktionieren, weil sie wieder mit Standardwerten versehen wurden.

Empfohlene Vorgehensweise:
Eine einwandfrei Windows 95/98/ME Installation vorausgesetzt, sollte so früh wie möglich mit
Start >>Einstellungen >> Systemsteuerung  >> System >> Gerätemanager >> Drucken >> Kombinierte Geräte und Systemübersicht ein komplettes Verzeichnis der Geräte und Ressourcen ausgedruckt werden. Damit kann man nach einer neuen Hardwareerkennung für nicht funktionierende Komponenten die richtige Einstellung ermitteln. Dabei muss man vor allem die PCI und ISA Belegung berücksichtigen. Durch "IRQ- Handler" können moderne Systeme mehrere PCI-Geräte dem gleichen IRQ zuordnen. Bei der Installation kann es, wenn mehrere ISA- Karten oder Geräte anzuschließen sind, durch eine Bios-Zuordnug mehrerer IRQ zu ISA, die Mehrfachbenutzung für PCI "erzwingen" und sich so die notwendigen, meist knappen, IRQ für die ISA- Anschlüsse verschaffen.

Einsetzen von nicht PCI voll Plug-and-Play kompatiblen Karten.
Hier kann man sich die Vorteile des Plug-and-Play indirekt zunutze machen. Über Start >> Einstellungen >> Systemsteuerung >> Hardware >> weiter >> nein >> weiter wählt man die Hardwarekomponente aus oder installiert über Diskette . Dabei notiert man die von Win95/98 vorgeschlagenen und eingestellten Werte. Beendet Win95,/ 98 schaltet den Rechner ab, stellt diese Werte auf der Karte ein und installiert die Karte. Nach einen Neustart sollte die Karte funktionierend installiert sein.

Bios Einstellungen.
Im Bios sind meist die Interrupts zu einzelnen PCI- Slots zugeordnet oder eine generelle ISA/PCI- Zuordnung ist möglich. Dies sollte in jedem Falle berücksichtigt und die Einstellung entsprechend den Notwendigkeiten verändert werden. 

Plug-and-Play mit Windows ME und Windows 2000.
Es bestehen im auch in Zusammenhang mit Bios- und Hauptplatinen-Möglichkeiten der neueren Rechner wesentliche Verbesserungen in der Abstimmung zwischen dem Rechner und den PCI Karten, zugleich wurden durch die "IRQ Holder für PCI Steuerung" die Möglichkeit geschaffen, mehrere Geräte auf einen Interupt zu legen, was auch durch die schnelleren Prozessoren unterstütz wird. So gehen die Installationen weitgehend automatisch. Es können jedoch auch erhebliche Probleme entstehen, wenn zwei Karten mit großen Aktivitäten durch die Automatik auf einen gemeinsamen IRQ geraten. Dies kann zum Beispiel auf ISDN-Karten zusammen mit Netzkarten, Grafikkarten oder Soundkarten aber auch auf andere Kombinationen dieser Karten zu treffen, muss aber nicht.. Es bestünde zwar die Möglichkeit durch IRQ Zuordnung zu PCI Slots diese Problem, wenn sie auftreten, zu beherrschen, in der Regel wird in diesen Fällen das einfache Umstecken in einen anderen Slot jedoch die einfachere Lösung sein.
Zu beachten ist ferner, dass abhängig vom Mainbord, sehr oft der Slot 1 parallel zur AGP Slot liegt und daher für die Grafikkarte reserviert ist, die entweder im AGP-Slot oder in Slot 1 stecken sollte.

Dieses Manuskript wird bei neuen Erfahrungen ergänzt. 

ã 1997,1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004. 2005, 2006, 2007, 2008  Walter Scheffel. Die Weitergabe und Vervielfältigung darf nur vollständig ohne Änderungen und Ergänzungen erfolgen. Die Veröffentlichung im Internet, auf CD-ROM , in Mailboxen oder Foren und natürlich in Druckmedien, bedarf es meiner ausdrücklichen, schriftlichen Genehmigung im Einzelfall, die jedoch meist erteilt wird. Also bitte fragen.

Über Anregungen für die Ergänzung und Verbesserung freue ich mich, und danke allen, die es bereits getan haben.