Come funziona la tecnologia Plug and Play?

La maggior parte di noi dà per scontato di poter collegare un mouse e farlo funzionare. È così che dovrebbero funzionare i computer, giusto? Come la maggior parte delle cose, non è sempre stato così.

Mentre oggi è possibile rimuovere la scheda grafica dal PC desktop, cambiare in un modello più recente compatibile, accendere il sistema e iniziare ad usare tutto come al solito, decenni fa, questo era un processo che poteva letteralmente richiedere ore per essere completato. Quindi, come è stato reso possibile questo tipo di compatibilità moderna? Tutto questo grazie allo sviluppo e all’implementazione diffusa di Plug and Play (PnP).

Storia del Plug and Play

Coloro che all’inizio degli anni ’90 hanno armeggiato con la costruzione di sistemi di computer desktop da zero a casa (ad esempio, acquistando componenti separati ed eseguendo l’installazione fai da te) potrebbero ricordarsi di quanto possano essere estenuanti queste prove. Non era raro dedicare interi fine settimana all’installazione di hardware, al caricamento di firmware/software, alla configurazione delle impostazioni hardware/BIOS, al riavvio e, naturalmente, alla risoluzione dei problemi. Tutto questo è cambiato con l’arrivo di Plug and Play.

Plug and Play – da non confondere con Universal Plug and Play (UPnP) – è un insieme di standard utilizzati dai sistemi operativi che supportano la connettività hardware attraverso il rilevamento e la configurazione automatica dei dispositivi. Prima del Plug and Play, ci si aspettava che gli utenti modificassero manualmente impostazioni complesse (ad es. dip switch, jumper block, indirizzi I/O, IRQ, DMA, ecc.) affinché l’hardware funzionasse correttamente. Il Plug and Play fa in modo che la configurazione manuale diventi l’opzione di ripiego nel caso in cui il dispositivo recentemente collegato non venga riconosciuto o ci sia una sorta di conflitto che il software non possa gestire automaticamente.

Plug and Play è cresciuto come caratteristica mainstream dopo la sua introduzione nel sistema operativo Windows 95 di Microsoft. Nonostante fosse stato usato prima di Windows 95 (ad esempio, i primi sistemi Linux e macOS utilizzavano il Plug and Play, anche se non era nominato come tale), la rapida crescita dei computer basati su Windows tra i consumatori ha contribuito a rendere il termine ‘Plug and Play’ universale.

All’inizio, Plug and Play non era un processo perfetto. L’occasionale (o frequente, a seconda dei casi) fallimento dei dispositivi per autoconfigurarsi in modo affidabile ha dato origine al termine ‘ Plug and Pray. ‘ Ma con il passare del tempo – in particolare dopo l’imposizione di standard industriali in modo che l’hardware potesse essere determinato correttamente attraverso codici ID integrati – i sistemi operativi più recenti hanno affrontato tali problemi, con il risultato di un’esperienza utente migliorata e semplificata.

Utilizzo di Plug and Play

Affinché il Plug and Play funzioni, un sistema deve soddisfare tre requisiti:

  • Il sistema operativo supporta il Plug and Play
  • Il BIOS supporta il Plug and Play
  • Supporto di componenti/dispositivi Plug and Play

Ora tutto questo dovrebbe essere invisibile per voi come utente. Cioè, si collega un nuovo dispositivo e questo inizia a funzionare.

Ecco cosa succede quando si collega qualcosa. Il sistema operativo rileva automaticamente il cambiamento (a volte proprio quando lo si fa come una tastiera o un mouse o accade durante la sequenza di avvio). Il sistema esamina le informazioni del nuovo hardware per vedere di cosa si tratta. Una volta identificato il tipo di hardware, il sistema carica il software appropriato per farlo funzionare (chiamato device driver), alloca le risorse (e risolve eventuali conflitti), configura le impostazioni e notifica gli altri driver/applicazioni del nuovo dispositivo in modo che tutto funzioni insieme. Tutto questo viene fatto con un coinvolgimento minimo, se non nullo, dell’utente.

Alcuni hardware, come i mouse o le tastiere, possono essere completamente funzionali attraverso il Plug and Play. Altri, come le schede audio o le schede grafiche video, richiedono l’installazione del software incluso nel prodotto per completare l’autoconfigurazione (cioè per consentire la piena capacità hardware invece delle prestazioni di base). Ciò comporta di solito alcuni clic per avviare il processo di installazione, seguiti da una moderata attesa per la sua conclusione.

Alcune interfacce Plug and Play, come PCI (Mini PCI per computer portatili) e PCI Express (Mini PCI Express per computer portatili), devono essere spente prima di essere aggiunte o rimosse. Altre interfacce Plug and Play, come PC Card (tipicamente presenti nei laptop), ExpressCard (anch’esse presenti nei laptop), USB, HDMI, Firewire (IEEE 1394) e Thunderbolt, consentono l’aggiunta/rimozione mentre il sistema è attualmente in funzione – spesso chiamata «hot-swap».

La regola generale per i componenti interni Plug and Play (tecnicamente una buona idea per tutti i componenti interni) è che essi devono essere installati/rimossi solo quando il computer è spento. I dispositivi Plug and Play esterni possono essere installati/rimossi in qualsiasi momento – si raccomanda di utilizzare la funzione di rimozione sicura dell’hardware del sistema ( Eject per macOS e Linux) quando si scollega un dispositivo esterno mentre il computer è ancora acceso.

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