Глава 3 как работает ibmpc


П.Нортон «Программно-аппаратная организация компьютера IBM PC»

ПРОГРАММНО-АППАРАТНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА IBM PC

(INSIDE THE IBM PC.ACCESS TO ADVANCED FEATURES AND PROGRAMMING)

Prentice-Hall Publishing Comp., 1984

Перевод с английского

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В СФЕРУ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

1.1. Краткий обзор содержания книги
1.2. Вспомогательные обучающие средства
1.3 Используемые программные средства, языки программирования и
тексты программ
1.4. Возможные аспекты рассмотрения проблемы
1.5. Обзор оригинальных источников, используемых в данной работе
1.6. Некоторые особенности изложения материала

Приложение 1.1. Текст программы визуализации всех символов на экране
дисплея (язык Бейсик)

ГЛАВА 2. АРХИТЕКТУРА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

2.1. Микропроцессор — центральный узел персонального компьютера
2.2. Краткие сведения об остальных компонентах компьютера
2.3. Функциональные назначения этих компонентов
2.4. Использование разъемов расширения
2.5. Дополнительные сведения о технических средствах
2.6. Три аспекта рассмотрения архитектурных решений
2.7. Возможности комплектации IBM/PC

IBM PC для пользователя. Краткий курс.

Книга содержит подробное и доступное для начинающих описание возможностей компьютеров, их устройств, программ, локальных и глобаль¬ных сетей, методик правильной работы в среде DOS и Windows, спо¬собов использования наиболее популярных и полезных программ — Norton Commander, Norton Utilities, ЛЕКСИКОН, Aidstest, Dr. Web, ADinf и т.д. Для опытных пользователей предназначены главы о кон¬фигурировании DOS и Windows, защите от компьютерных вирусов, обеспе¬чении сохранности данных и т.д. Книга включает множество иллюстраций и таблиц.
Книга будет полезна для начинающих и опытных пользователей IBM PC-совместимых компьютеров.

Принцип открытой архитектуры ПЭВМ IBM PC

В IBM PC была заложена возможность усовершенствования отдельных частей компьютера и использования новых устройств. Фирма IBM обеспечила возможность сборки компьютера из независимо изготовленных частей.
Принцип, при котором методы сопряжения различных устройств с IBM PC был стандартизован и известен и доступен всем желающим, был назван Принципом открытой архитектуры.
Реализация этого принципа такова:
На основной электронной плате компьютера (системной, или материнской) размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации. Схемы, управляющие всеми другими устройствами компьютера — монитором, дисками и т.д., реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате.
При таком подходе фирмы IBM к разработке компьютеров другие фирмы получили возможность разрабатывать различные дополнительные устройства, а пользователи — самостоятельно модернизировать и расширять возможности компьютеров по своему усмотрению.

вариант1 одной из таких плат вариант2 одной из таких плат

Сейчас многие фирмы производят IBM- совместимые компьютеры и комплектующие к ним.

Материнская плата (MotherBoard) – главная плата, на которой располагают-

ся основные компоненты компьютера, определяющие его архитектуру. Она связы-

вает все устройства компьютера между собой. Большинство материнских плат вы-

полняются в так называемом «офисном» варианте, и платы связи с внешними

устройствами (адаптеры, контроллеры) уже встроены (интегрированы) в неё. Бо-

лее продвинутые материнские платы содержат лишь основные узлы и разъёмы для

подключения контроллеров и адаптеров, выполненных в виде отдельных печатных

плат и имеющих лучшие характеристики, чем в офисном исполнении.3

Конструктивные особенности материнских плат характеризуются форм-

фактором, который определяет размеры материнской платы, тип разъёма питания,

расположение элементов крепления, размещение разъёмов и т.д. На материнской

 микропроцессорный комплект (микросхемы чипсета);

 постоянная память (ПЗУ);

 разъёмы для подключения оперативной памяти (ОЗУ);

 разъёмы для подключения дисковых накопителей;

 слоты (разъёмы для подключения дополнительных устройств).

Микропроцессор – основная микросхема компьютера, которая осуществляет

все арифметико-логические операции, заданные программой, управляет вычисли-

тельным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Начиная с микропроцессоров Intel 486 центральный процессор и математиче-

ский сопроцессор стали собирать в одном корпусе. Математический сопроцессор

предназначен для выполнения операций над числами с плавающей запятой.

Микропроцессоры отличаются друг от друга типом и тактовой частотой.

Тип микропроцессора определяет его архитектуру. Наиболее распространён-

ные типы – это INTEL и AMD.

Микропроцессоры фирмы Intel Микропроцессоры фирмы AMD

Тактовая частота показывает количество элементарных операций, которое

совершает микропроцессор за единицу времени, измеряется в мегагерцах (МГц).

Современные микропроцессоры работают с тактовыми частотами в 2 ГГц и выше.

Микропроцессоры выпускаются двух классов:

 CISC (Complex Instruction Set Commands) – процессор с полным набором

 RISC (Reduced Instruction Set Commands) – процессор с сокращённым

набором инструкций (команд).

По мере совершенствования технологии производства микропроцессоров по-

вышалась их разрядность, т.е. максимальное количество бит информации которое

обрабатывалось и передавалось микропроцессором одновременно. Разрядность

микропроцессора Intel 8086 составляла 8 бит, разрядность современных микропро-

цессоров составляет 64 бит.

Современные микропроцессоры имеют дополнительную кэш-память. Это

очень быстрая память малого объёма. Она используется при обмене данными между

микропроцессором и оперативной памятью.

Для разных типов устройств выпускаются разные микропроцессоры. Начиная 4

с 2005 – 2006 годов появились двухъядерные микропроцессоры, а затем микропро-

цессоры, имеющие большее количество ядер на одном кристалле.

От типа микропроцессора и его характеристик во многом зависит производи-

тельность самого компьютера.

Для дома, работы

(Intel): Pentium IV, Celeron (AMD): Duron, Sempron

(Intel): Xeon (AMD): Opteron

(Intel): Pentium M (AMD): Turion

(Intel): Pentium Core2Duo (AMD): Athlon 64X2

Микропроцессорный комплект (чипсет) в наибольшей степени определяет

свойства и функции материнской платы. Это набор микросхем для обеспечения ра-

боты процессора с памятью и внешними устройствами. Чипсет также служит для

согласования тактовой частоты и разрядности устройств, входящих в состав мате-

ринской платы. В настоящее время большинство микропроцессорных комплектов

выпускаются на базе двух микросхем:

«Северный мост» (North Bridge) – контроллер памяти, обеспечивающий вза-

имодействие микропроцессора с оперативной памятью и видеосистемой;

«Южный мост» (South Bridge) – контроллер ввода-вывода, обеспечивающий

взаимодействие микропроцессора с внешними устройствами.

Современные чипсеты поддерживают работу процессоров с несколькими яд-

рами и память типа DDR3, помимо традиционных DDR2 и DDR.

Микропроцессорный комплект Постоянное запоминающее устр

Платы расширения и шины

Многие дополнительные устройства компьютера (сетевые карты, звуковая карта, видеокарта и др.) подключаются через разъем на материнской плате, часто называемый слотом расширения или просто слотом для расширения функционаьных возможностей персонального компьютера. Эти устройства называются картами расширения, также называемые адаптерами или интерфейсными картами. При этом на ней имеются разъемы для подключения информационных кабелей, которые выводятся на заднюю панель системного блока.

Это могут быть разные устройства: звуковая карта, видеоплата, модем, сканер и пр. Характеристики таких устройств описаны в соответствующих разделах этой главы. Далее описаны основные, характерные для всех этих устройств принципы установки и виды слотов (разъемов), в которые они устанавливаются.

Карты расширения характеризуются унифицированными размерами, фиксированным расстоянием до задней кромки системного блока, определенным расстоянием между слотами, геометрией и расположением фиксирующей скобки, привязкой к крепежным точкам. Размеры карт могут быть различными, а максимальная длина составляет 335 мм и платы ее не превышают. Как правило, платы имеют меньший размер, а указанную длину имеют только очень старые платы.

Плата расширения имеет на одном своем крае контакты, которые вставляются в разъем, а на другой, перпендикулярной к ней — крепежную скобу, которая после установки крепится к задней стенке системного блока. Если ее не укрепить, то плата будет шататься, что приведет к плохому контакту на материнской плате и возникновению сбоев в работе компьютера. Плата может выскочить из разъема и повредиться, а при включенном электропитании повредится сама материнская плата.

Существуют карты, которые компьютер сам определяет и конфигурирует при загрузке. Они называются Plug & Play (вставляй и работай). В поле карты PnP хранится два 32-битных поля, первое является идентификатором производителя, а второе назначается производителем устройства, что позволяет однозначно идентифицировать устройство.

Из-за того, что данные передавались через шину ISA при увеличении скорости работы процессора, производительность канала ISA стала намного меньше по сравнению со скоростью внутренней шины и канал DMA стал работать медленнее, хотя и быстрее, чем в первых моделях компьютеров. Однако уже в последних моделях 486-процессора и для серии Pentium была установлена новая шина PCI, через которую данные стали поступать значительно быстрее и канал DMA позволял увеличить скорость по сравнению с передачей через связку память-порт.

Виды разъемов для плат расширения

(2хPCI, 2xEISA, VLB).

На рисунке выше показано примерное расположение слотов на старых компьютерах. Отметим, что современные компьютеры имеют только разъемы PCI и PCI-E (смотри рисунок ниже), а остальные виды разъемов присутствуют на старых компьютерах. Разъем PCI имеет 120 выводов. Разъем EISA состоит из двух частей. Первая часть длинная, содержащая 62 вывода. Фактически это разъем ISA-8 (8- разрядный), в который можно вставлять платы, требующие этот разъем. Разъем видеокарт AGP внешне похож на разъем PCI и может быть трех видов: один с двумя прорезями для напряжения 3,3 вольта, другой — 1,5 вольт, третий имеет три прорези внизу карты в зоне контактов.

Пример разъемов для установки плат расширения

Данных устройств на сегодняшний день становится все меньше, но так как еще многие пользователи используют ISA-16 (16-разрядная) или EISA (32-разрядная), то они еще выпускались некоторое время. Разъем EISA имеет такой же внешний вид, как и ISA-16, но содержит внутри разъема два ряда контактов, где нижний содержит дополнительно 90 выводов. В разъем EISA можно вставлять карты ISA — 16 (16-разрядная), но не наоборот. Следующий разъем VLB (Vesa Local Bus) или VESA (Video Electronic Standard Association) состоит из трех частей, где первые две эквивалентны ISA-16 и в них можно вставлять эти карты, третья часть — дополнительная, только для данных, в то время как первая содержит каналы для управляющих символов и данных. VLB — 32-разрядная карта. Чем больше разрядность, тем быстрее будет работать карта, так как имеет больше линий для передачи данных (один разряд — одна линия).

Не все разъемы можно установить сразу, так как внутри имеется достаточно мало места, тем более что часто разъемы устанавливаются близко друг к другу.

При установке платы необходимо:

— отключить электропитание и снять защитный кожух системного блока;

— если происходит замена платы, то снять провода, которые ведут к плате (например к звуковой плате), предварительно записав их расположение на бумаге, открутить винт, которым крепится плата, и вынуть плату из разъема;

— установить переключатели и перемычки платы, если это необходимо; вставить плату в разъем и закрутить винт, которым плата крепится к системному блоку. Несмотря на универсальность, при закреплении винтом крепежной скобки плата может выскочить из разъема. В этом случае нужно сместить ее относительно платы или подогнуть конец крепежной скобки;

— установить кабели, которые должны быть подключены к плате. Установить защитный кожух, включить электропитание и попробовать работу карты или запустить тестирующую программу.

Некоторые старые карты устанавливают ресурсы вручную, при помощи переключателей, поэтому перед установкой нужно определить свободные ресурсы. Выполняют переключение перед установкой карты, так как после ее вставки сделать это будет трудно. Если устройство не работает, то можно перемонтировать его, то есть отключить провода и снять плату, после чего снова ее установить. После повторной вставки устройство может заработать, так как часто проблема заключается в плохих контактах.

Материнская плата крепится при помощи пластмассовых или металлических прокладок, которые устанавливаются в специальные прорези (внешний вид показан на рисунке ниже).

В верхней части находятся лепестки, которые проходят через отверстие в сжатом состоянии и, пройдя его, раскрываются, затрудняя обратный выход платы. Чтобы их снять, нужно сжать лепестки и вынуть плату. Если отверстия на плате отсутствует, то можно отрезать верхнюю часть прокладки и установить плату на прокладке. Современные материнские платы крепятся, в основном, при помощи винтов.

Если вставляется новая плата, то заглушки, которые служат препятствием для проникновения пыли внутрь системного блока, нужно сохранить вместе с винтом, чтобы в дальнейшем, после снятия платы поставить их обратно.

Платы имеют избыточное число мест соединений. При этом нужно помнить, что зона разъемов для карт расширений обязательно должна быть окружена со всех четырех сторон точками крепления. Если около отверстия проходят печатные проводники, то перед установкой металлических винтов нужно поставить изолирующие шайбы. Не нужно использовать слишком длинные винты, иначе плата на них будет болтаться. Платы имеют стандартное расположение основных компонентов на самой плате.

Слот представляет собой разъем, в который вставляется печатная плата, а слот расширения — разъем с прорезью в задней стенке корпуса. Для разъемов используется Shared конфигурация, при которой два разъема расположены близко друг от друга и поэтому можно вставить только одну плату.

Карты расширения потребляют электроэнергию через разъем, и кабели питания к нему не подключают. Карты постарайтесь поставить на расстоянии друг от друга, чтобы была лучше вентиляция.

При работе с платами придерживайтесь следующих правил:

— не применяйте большую силу при установке;

— берите плату за края, не касаясь электронных соединений;

— не кладите плату на поверхность, на которой имеется электростатический разряд (пенопласт и большинство синтетических поверхностей);

— устанавливайте платы не подряд, а оставляя место между ними для того, чтобы происходила более эффективная вентиляции,

Если после установки платы она не работает, то следует проверить, вставлена ли карта как следует в слот, а также разъемы, к которым подключены провода.

Одним из важнейших компонентов является шина, через которую передаются данные между разными устройствами на материнской плате. Кроме того, шина имеет три составляющие части: шина данных, через которую передаются непосредственно данные, адресная шина, служащая для передачи адресов данных, и шина управления, через которую передаются управляющие сигналы. Чем больше линий в каждой из этих частей, тем более значительный объем информации передается по ним. Одновременно, как правило, в компьютерной литературе рассматривается число линий в адресной шине и шине данных.

Звуковая карта (звуковая плата, аудиокарта; англ. sound card) — дополнительное оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных материнских платах представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека (согласно спецификации Intel AC’97 или Intel HD Audio).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9791 — | 7666 — или читать все.

Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Книга содержит подробное и доступное для начинающих описание возмож

Название Книга содержит подробное и доступное для начинающих описание возмож
Анкор Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя.doc
Дата 01.02.2020
Размер 5.4 Mb.
Формат файла
Имя файла Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя.doc
Тип Книга
#1585
страница 4 из 98
Подборка по базе: Дэвид Вольф — OpenGL4. Язык шейдеров. Книга рецептов — 2013.pdf, Тайная Книга Иоанна.docx, Дигесты. книга 7..docx, сервис который продает — книга.pdf, Конспект урока по самопознанию на тему Книга источник знаний 3 , Красная книга Курской области.docx, Крескин Джордж — Менталист. Настольная книга развития сверхспосо, арефьева речевое развитие книга.doc, Белый Андрей. Книга 1. На рубеже двух столетий — royallib.ru.doc, ксюшина книга первая часть.doc.

Глава 3. Основные сведения о компьютере

Струйные принтеры
худшее качество печати, сильно шумят при работе и малопригодны для цвет-

они недороги, а стоимость отпечатанной страницы у них самая низкая.
Принцип печати матричных принтеров таков: печатающая головка принтера содержит

вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль

печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую

ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений.
Струйные принтеры сейчас являются одним из наиболее распространенных

типов принтеров для IBM PC. В струйных принтерах изображение формирует-

ся микрокаплями специальных чернил, выбрасываемых на бумагу через сопла

в печатающей головке (обычно в печатающей головке содержится от 50 до

200 сопел). Как и в матричных принтерах, печатающая головка струйного

принтера движется по горизонтали, а по окончании печати каждой горизон-

тальной полосы изображения бумага продвигается по вертикали. В отличие от

матричных принтеров, струйные принтеры работают с гораздо меньшим шу-

мом, обеспечивают лучшее качество печати и самую дешевую цветную печать

приемлемого качества. Однако стоимость отпечатанной страницы на них —

выше, чем на матричных принтерах.
Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее (близкое к типографскому) ка-

чество черно-белой печати, а цветные лазерные принтеры — также и очень

высокое качество цветной печати. В этих принтерах для печати используется

принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального

барабана, к которому электрически притягиваются частички краски (тонера).

-^ «, Отличие от обычного ксерокопировального аппарата состоит в том, что печа-

‘>-: ..»gglt^^^» тающий барабан электризуется с помощью лазера по командам из компьюте-

» ра. Лазерные принтеры обеспечивают самую высокую среди всех принтеров

скорость печати и не требуют специальной бумаги.
Для получения высококачественных цветных изображений используются специальные

виды принтеров. Наилучшие изображения (практически фотографического качества)

получаются на так называемых сублимационных (dye sublimation) принтерах. В них

красящие ленты нагреваются до температуры около 400°, при этом краситель испаря-

ется и переносится на специальную бумагу. Однако эти принтеры и расходные мате-

риалы для них стоят очень дорого.

цветной печати
3.6. Модемы и факс-модемы

сети типа InterNet, работать с электронной почтой, получать извне офиса дос-

туп к локальной сети своей фирмы, посылать и получать факсы с помощью

компьютера и т.д., необходим модем или факс-модем. Модем — это устройст-

во для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть.

Факс-модем — устройство, сочетающее возможности модема и средства для

обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычны-

ми телефаксными аппаратами. Большинство современных модемов являются

факс-модемами. Некоторые модемы обладают голосовыми возможностями и

могут, например, использоваться в качестве автоответчика.
Модемы бывают внутренними (в виде электронной платы, подключаемой к шине ISA

компьютера), внешними — в виде отдельного устройства, и в виде PC-карты для под-

ключения к портативному компьютеру. Модемы отличаются друг от друга максималь-

ной скоростью передачи данных (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600 бит в се-

кунду) и поддерживаемыми протоколами связи. Большинство современных модемов

работает со скоростью 14400-33600 бит/с и поддерживает средства исправления


ошибок и сжатия данных (стандарты V.42 и V42bis). Для устойчивой работы на отече-

ственных телефонных линиях импортные модемы должны быть соответствующим об-

разом адаптированы.
3.7. Средства мультимедиа
i ldKUt)

упыимедиа»
Термин происходит от латинского слова media, переводимого

как . Таким образом, озна-

чает возможность работы с информацией в различных видах, а не только в

цифровом виде, как у обычных компьютеров. Прежде всего, здесь имеются в

виду звуковая и видеоинформация. Иными словами, мультимедиа-компьютеры

должны уметь воспроизводить:
музыку, речь и другую звуковую информацию;
видеоролики, анимационные фильмы и другую видеоинформацию.
Соответственно, мультимедиа-программами называются программы, исполь-

зующие звуковые и анимационные средства. В последние годы мультимедиа-

средства распространяются все шире, и многие программы чисто делового

назначения тоже стали в той или иной мере мультимедийными.
My/ib i имедиа

ммш-.Ю1ёры
Мультимедиа-компьютеры — это, естественно, компьютеры, способные вы-

полнять мультимедиа-программы. В 1990 г. специально созданный комитет по

мультимедиа-компьютерам (МРСС) утвердил набор требований к мультиме-

диа-компьютерам, названный МРС1. В 1993 и 1995 гг. этот набор требований

обновлялся, новые наборы требований получили названия МРС2 и МРСЗ.

Требования стандарта МРСЗ отражают запросы многих современных мульти-

медиа-программ. Итак, мультимедиа-компьютер должен иметь:
дисковод для компакт-дисков. Стандарт МРСЗ требует, чтобы этот дисковод был

как минимум с четырехкратной скоростью, МРС2 — с двукратной;
звуковую карту, позволяющую воспроизводить звуковые записи, сделанные с таки-

ми же характеристиками, как записи на аудио компакт-дисках, а также синтезиро-

вать музыку, записанную в формате MIDI (это электронный аналог нот);
микропроцессор с быстродействием, не меньшим, чем у Pentium/75 МГц (стандарт

МРСЗ), или у 486SX/25 МГц (стандарт МРС2);
оперативную память размером не менее 8 Мбайт (МРСЗ), или 4 Мбайт (МРС2);
жесткий диск емкостью не менее 540 Мбайт (МРСЗ), или 160 Мбайт (МРС2);
видеосистему, позволяющую работать как минимум в видеорежиме с разрешением

640х480 точек с 65536 цветами на экране (такое количество цветов необходимо для

создания реалистичных изображений, например, вывода фотографий).
Кроме того, стандарт МРСЗ требует, чтобы воспроизведение музыки в формате MIDI

могло осуществляться звуковой картой с помощью табличного синтеза (это позволя-

ет обеспечить значительно более натуральное звучание), и чтобы компьютер был ос-

нащен программным или аппаратным MPEG-1 декодером, позволяющим просматри-

вать видеодиски в стандарте CD-Video с разрешением 352х240 точек и 32768 цветами с

частотой 30 кадров/с без пропусков кадров.
Замечания 1. Кроме перечисленного выше, для воспроизведения звука необходимы еще

акустические системы (колонки) или наушники.
2. Приведенные требования к мультимедиа-компьютерам обеспечивают лишь возможность

воспроизведения специально подготовленной звуковой и видеоинформации. Для подготовки

же такой информации и создания мультимедийных программ требуется гораздо более мощ-

ное оборудование и специальное программное обеспечение.
Муль 1имедис

мидернизац^
1иа- Многие фирмы выпускают так называемые комплекты мультимедиа-модернизации,

включающие звуковую карту, колонки, дисковод для компакт-дисков и некоторое про-

граммное обеспечение. Покупка комплекта мультимедиа-модернизации — самый про-

стой способ превратить обычный компьютер в мультимедиа-компьютер. Пользователи,

которых имеющиеся комплекты мультимедиа-модернизации не устраивают, могут при-

обрести необходимые для модернизации компоненты по отдельности.
^^^ ^^’ Более подробные сведения о подключаемых к компьютеру устройствах
изложены в главе 13.

Глава 4
О программах для компьютеров
Как уже говорилось в главе 1, персональные компьютеры — это универсаль-

ные устройства для обработки информации. В отличие от телефона, магнито-

фона или телевизора, осуществляющих только заранее заложенные в них

функции, персональные компьютеры могут выполнять любые действия по об-

работке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на по-

нятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций (т.е.

программу), как. надо обрабатывать информацию. Сам по себе компьютер не

обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания со-

средоточены в выполняемых на компьютере программах. Поэтому часто упот-

ребляемое выражение (подсчитал, нарисовал) означает

ровно то, что на компьютере была выполнена программа, которая позволила

совершить соответствующее действие.
Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место

бухгалтера или конструктора, статистика или агронома, редактировать на нем

документы или играть в какую-нибудь игру. Поэтому для эффективного ис-

пользования компьютера необходимо знать назначение и свойства необходи-

мых при работе с ним программ. В настоящей главе мы очень кратко опишем

основные разновидности программ для персонального компьютера IBM PC.

Более подробные сведения о программном обеспечении даны в главе 14.
4. /. Разновидности программ для компьютеров
Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:
прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение

необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование

картинок, обработку информационных массивов и т.д.;
системные программы, выполняющие различные вспомогательные функ-

ции, например создание копий используемой информации, проверку рабо-

тоспособности устройств компьютера и т.д.;
инструментальные системы (системы программирования), обеспечива-

ющие создание новых программ для компьютера.
Грани между указанными тремя классами программ весьма условны, например в со-

став программы системного характера может входить редактор текстов, т.е. программа

прикладного характера.
4.2. Операционные системы
Назначение
Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользо-

вателям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Опера-

ционная система (далее — ОС) управляет компьютером, запускает програм-

мы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции

по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услуга-
ми ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая

обеспечивает для нее эти услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так

как он определяет, с какими программами Вы сможете работать на своем

компьютере. От выбора ОС зависят также производительность Вашей работы,

степень защиты Ваших данных, необходимые аппаратные средства и т.д.
Наиболее

популярные ОС
» вателеи, чаще всего применяются следующие операционные системы:
операционная система MS DOS фирмы Microsoft или совместимые с ней

операционные системы — PC DOS фирмы IBM и Novell DOS фирмы Novell

и др. Мы будем называть эти ОС общим названием DOS;
операционная система Windows фирмы Microsoft, точнее, Windows версий

3.1 или 3.11 или Windows for Workgroups 3.11 (это расширение Windows с

поддержкой одноранговых локальных сетей);
операционные системы Windows 95 и Windows NT Workstation (версий

3.51 и 4.0) фирмы Microsoft;
операционная система OS/2 3.0 Warp фирмы IBM.
Из этих ОС сейчас наиболее популярны выпущенная в 1992 г. Windows 3.1

(или ее версии — Windows 3.11 или Windows for Workgroups) и выпущенная

в 1995 г. Windows 95. А в деловой сфере на рабочих местах часто использует-

ся ОС Windows NT Workstation.
Замечание. Популярность в корпорациях Windows NT Workstation, хотя она предъявляет

наибольшие требования к ресурсам компьютера, связана с тем, что эта ОС обеспечивает

практически абсолютную надежность работы в многозадачной среде, содержит средства для

коллективной работы с данными, а также встроенные возможности для контроля и ограни-

чения доступа к данным, что во многих организациях является абсолютно необходимым.
На компьютерах, используемых как серверы локальных сетей, применяются

операционные системы NetWare версий 3 и 4 фирмы Novell и Windows NT

Server фирмы Microsoft. Иногда также применяются различные версии опера-

ционных систем UNIX и OS/2.
Требования

к компьютеру
Jfivel ц)ирмы miclUbuil. пнигда также применяются различные версии опера-

ционных систем UNIX и OS/2.
Приведем требования к быстродействию процессора, оперативной и дисковой

памяти различных ОС, предназначенных для конечных пользователей. В гра-

фе указывается не та конфигурация компьютера, которую при-

водит фирма-разработчик, а та, при которой с помощью данной ОС действи-
ЧЧ^ЛТ-ип >JTr\^T^TJr\ О^ТТ-ТПТТиСТТЧ^ T^’ЗT^T.ГQ_TTTJ^^\ TT^rT^OTJI-TQ T\’^^f\’^^^^^
тельно можно выполнять какие-либо полезные работы.
ОС Надо иметь Для комфортной работы

DOS_____________ 8088, 512 памяти, без жесткого диска 80386, 4 М памяти, диск 120 Мбайт

Windows 3.1_______80386, 4 М памяти, диск 120 Мбайт 80486, 8 М памяти, диск 300 Мбайт

Windows 95, OS/2 80486, 8 М памяти, диск 200 Мбайт Pentium, 16 М памяти, диск 540 Мбайт

Windows NT_______ 80486, 16 М памяти, диск 200 Мбайт Pentium, 32 М памяти, диск 540 Мбайт
4.3. Системные программы
Драйверы Важным классом системных программ являются драйверы. Они расширяют

возможности ОС, например, позволяя ей работать с тем или иным внешним

устройством, обучая ее новому протоколу обмена данными и т.д. Так, перво-

начально попавшие в нашу страну версии DOS, Windows и OS/2 были анг-

лийскими и не поддерживали ввод русских буквы с клавиатуры. Поэтому раз-

личные программисты создали драйверы, обеспечивающие эти средства.
Большинство ОС содержит немало драйверов в комплекте своей поставки, и

программа установки ОС устанавливает (задействует) те драйверы, которые

нужны для поддержки устройств и функций ОС, указанных пользователем.
Драйверы для различных и . Наиболее популярными про-

граммами-оболочками для DOS являются Norton Commander, XTree Pro Gold

и др. Имеются весьма удобные программы-оболочки для Windows 3.1

(например, Norton Desktop) и для Windows 95 (Norton Navigator).
j Зымачынч^. Некоторые программы не заменяют оболочку ОС, а дополняют ее

1 или добавляют в нее новые функции.
Вспомигсчельныь

программы (у1или1ы
I n>iin AU^ao^TinJi о псе nuoDic (yynhunn.
К системным программам можно также отнести большое количество так назы-

ваемых утилит, т.е. программ вспомогательного назначения. Чаще всего ис-

пользуются следующие типы утилит:
программы резервирования — позволяют быстро скопировать нужную для Вас ин-

формацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дискеты, съемные диски

или кассеты стримера;
антивирусные программы — предназначены для предотвращения заражения ком-

пьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения;
программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет применения специальных

методов информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать ко-

пии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в

один архивный файл;
программы-русификаторы приспосабливают другие программы (обычно ОС) для

работы с русскими буквами (текстами, пользователями и т.д.);
программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию

компьютера и работоспособность его устройств;
программы-кэши для диска убыстряют доступ к информации на дисках путем орга-

низации в оперативной памяти кэш-буфера, содержащего наиболее часто использу-

емые участки диска;
программы для оптимизации дисков позволяют обеспечить более быстрый доступ

к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске;
программы динамического сжатия дисков создают псевдодиски, информация

которых хранится в сжатом виде в виде файлов на обычных (настоящих) дисках

компьютера, что позволяет хранить на дисках больше данных (см. главу 34);
программы ограничения доступа позволяют защитить хранящиеся на компьютере

данные от нежелательных или неквалифицированных пользователей.
4.4. Прикладные программы
Для IBM PC разработаны и используются сотни тысяч различных прикладных

программ для различных применений. Наиболее широко применяются про-

граммы:
подготовки текстов (документов) на компьютере — редакторы текстов;

обработки табличных данных — табличные процессоры;

подготовки документов типографского качества — издательские системы;

обработки массивов информации — системы управления базами данных;

подготовки презентаций (слайд-шоу);
программы экономического назначения — бухгалтерские программы, про-

граммы финансового анализа, правовые базы данных и т.д.;
программы для создания рисунков, анимационных и видеофильмов;
системы автоматизированного проектирования (САПР), то есть программы

черчения и конструирования различных предметов и механизмов;
программы для статистического анализа данных;
компьютерные игры, обучающие программы, электронные справочники т.д.
^. -;;i,:Kij!/^^ -‘ЮЯ>^- _.^Д>^-^^, illli^’, — -; «,l , ‘ «.> . —
^^^ Продолжение данной главы при первом чтении можно пропустить
4.5. Коммерческие разновидности программ
Коммерческие

программы
В настоящее время большинство программ распространяется на коммерческой основе.

Для приобретения таких программ необходимо вначале заплатить за них определенную

сумму денег. Такие программы называются коммерческими. Коммерческие программы

обычно продаются в коробках, содержащих дискеты или компакт-диски, документа-

цию, регистрационную карточку и т.д. Набор дискет или компакт-дисков, на котором

распространяется программа, называется дистрибутивом.
Бесплатные

программы
Существуют и такие программы, которые распространяются бесплатно. Такие про-

граммы называются бесплатными (freeware). Чаще всего эти программы написаны

каким-нибудь опытным программистом для себя, а затем переданы для общего пользо-

вания. Иногда бесплатное распространение используется как инструмент в конкурент-

ной борьбе. В некоторых случаях разработчики программы указывают, что их про-

грамма является бесплатной для индивидуальных пользователей, но для применения в

организациях должна покупаться соответствующая лицензия.
Распространяются бесплатные программы обычно по электронной почте (через

Internet, BBS — электронные доски объявлений и т.д.), иногда на компакт-дисках или

дискетах по цене этих носителей и их обработки.
Условно — беспла тные

программы
^Q Промежуточное положение между бесплатными и коммерческими программами зани-

мают условно-бесплатные программы (share-ware). Эти программы можно получить и

опробовать бесплатно, но для систематического их использования необходимо упла-

тить разработчикам или распространителям программы определенную (чаще всего не-

большую) сумму. Часто после получения этой суммы фирма-разработчик высылает

регистрационный ключ (комбинацию символов), позволяющую задействовать некото-

рые дополнительные возможности программы.
4.6. Пиратские копии программ
Многие торговцы продают не законные, то есть изготовленные фирмой-

производителем, копии программ, а незаконно изготовленные копии. Иногда такие

программы называются пиратскими, хотя правильнее было бы их называть ворован-

ными. Обычно пиратские копии программ распространяются на компакт-дисках без

всякой документации, причем на одном диске часто имеется множество (иногда десят-


ки или даже сотни) программ. При покупке пиратских программ Вы часто получаете

не последний, а предварительный выпуск программы, который не работает как следует.

Разумеется, с пиратского диска Вы легко можете занести в компьютер вирус. Кроме

того, многие пиратские компакт-диски сделаны на дешевом списанном оборудовании в

Китае, и выходят из строя (перестают читаться) через несколько недель после покупки

(а иногда и продаются уже бракованными). К тому же без документации со многими

программами сколько-либо эффективно работать невозможно.
С другой стороны, составители пиратских компакт-дисков часто (но отнюдь не всегда)

дополняют помещенные на свои диски программы различными свободно распростра-

няемыми вспомогательными программами, драйверами и т.д., устраняющими те или

иные затруднения при установке программ или при работе с ними. Кроме того, у

, как это ни прискорбно, иногда можно получить гораздо более квалифици-

рованный совет при каких-либо затруднениях, чем у представителей многих фирм с

Программно-аппаратная организация компьютера IBM PC (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

микропроцессорами весьма существенны, и их трудно сформулировать одной

фразой. Любопытно, что наименее существенное различие дало этим

микропроцессорам их названия: 8-разрядные процессоры могут манипулировать

данными, состоящими из 8 бит, а 16-разрядные процессоры могут работать и

16-разрядными данными. Оба типа процессоров позволяют добиться одинаковых

результатов, так что в этой части различие между ними не слишком

значительно. Основное преимущество 16-разрядных процессоров перед их

8-разрядными предшественниками заключается в значительном повышении их

быстродействия, мощности и удобства их набора команд (причем операции с

16-разрядными числами составляют лишь часть этого набора). Кроме того (и

это самое главное) существенно увеличивается объем адресуемой памяти.

Большинство 8-разрядных процессоров может использовать не более 64К

памяти, что значительно уменьшает возможности эффективного использования

персональных компьютеров. Процессор 8088, используемый в IBM/PC, позволяет

адресовать 1024К или свыше одного миллиона байт памяти.

Может, разумеется, возникнуть потребность в памяти большего объема, но, для

большинства практических нужд, одного миллиона байт вполне достаточно.

Таким образом, мы установили наиболее важное различие между

процессором 8088 и 8-разрядными процессорами персональных компьютеров

предыдущего поколения: объем адресуемой памяти больше не является жестким

ограничением для задач, которые можно решать с помощью персонального

В чем же состоит различие между микропроцессором 8088 и его «старшим

братом» — микропроцессором 8086? Функционально они одинаковы — выполняют

одинаковые команды, используют одни и те же данные, исполняют одинаковые

программы. Отличаются они лишь способом обмена данными с внешней средой.

Процессор 8086 работает с периферийным оборудованием, которое может

параллельно обрабатывать 16-разрядные данные, а процессор 8088 может

обмениваться только 8-разрядными словами. Таким образом, различие между

процессорами 8088 и 8086 состоит в ширине внешней шины данных — процессор

8086 пересылает 16-разрядные, а 8088 — восьмиразрядные данные. Это дает

основание утверждать, что микропроцессор 8088 не является в полном смысле

16-разрядным. Такое утверждение отчасти соответствует истине, но только

отчасти. Внутреняя архитектура 8разрядная, но он не использует

внешнюю 16-разрядную шину данных. Подробнее о шине данных будет идти речь

В практичеcком плане указанное различие между микропроцессорами 8086

и 8088 имеет два аспекта. Во-первых, при передаче более чем одного байта

данных, процессор 8086 работает в два раза быстрее. Это не означает, что

он выполняет всю работу вдвое быстрее, поскольку ожидание передачи данных

занимает только часть времени работы и, кроме того, в некоторых случаях

требуется передавать только 8 бит. Однако, в тех случаях, когда процессор

ожидает передачу большого объема данных, 8086 тратит на ожидание меньше

времени и, следовательно, выполняет работу быстрее.

Второй аспект заключается в проектировании схемы соединений и выборе

компонентов. Восьмиразрядные цепи проще проектировать и в настоящее время

имеется множество недорогих и очень надежных восьмиразрядных компонентов.

Таким образом, воспользовавшись микропроцессором 8088, фирма «IBM»

упростила свой персональный компьютер и уменьшила его стоимость ценой

незначительного уменьшения скорости вычислений.

2.2. Краткие сведения об остальных компонентах компьютера

Для того чтобы микропроцессор мог работать, необходимы некоторые

вспомогательные компоненты, подобно тому как одного двигателя

недостаточно, чтобы заставить автомобиль двигаться.

Многие части автомобиля могут переноситься с одной модели на другую —

для персональных компьютеров это еще более обычное дело. Лишь немногие

компоненты IBM/PC были специально разработаны для нее, — фактически

большая часть системы составлена из стандартных компонентов, начиная с

микропроцессора 8088 фирмы «Интел». Особенность персонального компьютера

фирмы «IBM» состоит в оригинальном способе организации известных

компонентов в единую функционирующую систему. Электронная промышленность

представляет разработчикам компьютеров большой набор необходимых

стандартных компонентов, задача разработчика заключается в том, чтобы

объединить их нужным образом.

Такое описание процесса разработки компьютеров может породить мысль,

что разрабатывать компьютеры очень просто и, что все они очень похожи друг

на друга. Но это настолько же верно, как то, что работа писателя

заключается в выборе слов из словаря. Персональные компьютеры, подобные

IBM/PC, действительно в значительной части состоят из стандартных

компонентов, однако, главное заключается в способе их обьединения.

Составляющие IBM/PC можно рассматривать с трех различных точек

зрения: по тому где они размещаются, как они функционируют, и как они

взаимодействуют друг с другом. Рассмотрим вопрос пространственного

размещения этих составляющих.

Физически составляющие IBM/PC можно разделить на компоненты

системного блока и компоненты блока расширения. Все основные платы,

входящие в состав любой модели IBM/PC, размещаются в большом блоке,

получившем название системного. (Компьютеры фирмы «Эппл» используют более

цветистое название для аналогичного блока — материнский блок.) Системный

блок включает все необходимые компоненты, позволяющие компьютеру работать

без каких-либо дополнений. Здесь находятся микропроцессор, первые 64К

памяти и «встроенные» программы, такие как интерпретатор языка Бейсик,

записанный в микросхемах ПЗУ. Большая часть компонентов, описанных в

следующем параграфе, также находится в системном блоке. На рис.2.1

показана упрощенная схема системного блока (показаны наиболее существенные

Системный блок расположен в основании IBM/PC и заключен в корпус. Он

занимает весь корпус в длину и примерно две трети в ширину. Если открыть

корпус компьютера, то внутри, на дне корпуса можно увидеть системный блок.

Если взглянуть на него со стороны задней стенки корпуса, можно увидеть в

центре большой элемент схемы IBM/PC — микропроцессор 8088.

Правая часть системного блока находится под левым дисководом, а место

слева от системного блока свободно — оно предназначено для размещения

блоков расширений. В левом углу системного блока имеется пять свободных

разъемов, предназначенных для подключения дополнительного оборудования,

которое может быть введено в состав компьютера. Блоки расширения

вставляются в эти разъемы, располагаясь над системным блоком.

Блоки расширения или карты, как их иногда называют — могут

использоваться для обслуживания устройств, подключаемых к IBM/PC. Они

могут использоваться для двух основных целей: для увеличения объема памяти

и подключения дополнительных устройств. Если оборудование умещается на

одной плате, то его можно разместить внутри корпуса IBM/PC. Если же оно не

помещается в корпус, например, в случае с дисплеем, то внутри размещается

только плата управления, соединяющаяся с оборудованием с помощью кабеля,

который можно пропустить через отверстие в задней стенке корпуса. Каждому

разъему расширения соответствует специальное отверстие в задней стенке

корпуса, закрытое заглушкой, если оно не используется.

Системный блок разработан фирмой «IBM», а блоки расширения могут

разрабатывать все желающие, при условии что они будут соблюдать основные

правила, касающиеся размеров, электрических параметров соединений,

теплового режима и так далее.

2.3. Функциональное назначение

Может Вам эти сведения и не пригодятся, но, видимо, будет интересно

узнать как работают основные элементы схемы IBM/PC. Если какой-либо

элемент будет иметь значение для понимания материала последующих разделов

книги, я буду это специально отмечать, чтобы Вы не подумали, что сведения,

полученные в этом разделе можно просто забыть.

Сигналы синхронизации работы системы обеспечиваются генератором

8284А. Эти сигналы используются всеми элементами компьютера и задают

длительность операций. С тактовым генератором связан таймер 8255А-5,

использующийся для поддержки интерфейса накопителя на кассетной магнитной

ленте и встроенного динамика. В главе 11 будет описано управление

динамиком и мы увидим как «программировать» таймер для извлечения звуков.

Функционирование компьютерной системы основано на использовании

прерываний, работа с которыми будет описана в следующей главе. Для

организации работы системы прерываний используется микросхема 8259А.

Когда данные передаются внутри компьютерной системы, они проходят по

общему каналу, к которому имеют доступ все компоненты системы. Этот путь

получил название шины данных. Концепция шины представляет собой один из

наиболее совершенных методов унификации при разработке компьютеров. Вместо

того чтобы пытаться соединять все элементы компьютерной системы между

собой специальными соединениями, разработчики компьютеров ограничили

пересылку данных одной общей шиной. Данные пересылаются по шине в

сопровождении специальных сигналов, обозначающих их назначение. Эта идея

чрезвычайно упростила конструкцию компьютеров и существенно увеличила ее

гибкость. Чтобы добавить новый компонент, не требуется выполнять множество

различных соединений, достаточно присоединить его к шине. Чтобы

упорядочить передачу информации по шине используется контроллер шины 8288.

Все упоминавшиеся до сих пор элементы размещаются в системном блоке.

Если взглянуть на основные блоки расширения, можно обнаружить еще

несколько интересных компонентов. Имеется два типа адаптеров дисплеев для

IBM/PC. Один из них предназначен для управления монохромным дисплеем фирмы

«IBM» — для управления цветным графическим дисплеем ( или простым

монохромным дисплеем, который также может подключаться к

цветному/графическому адаптеру). Хотя дисплеи этих двух типов работают

по-разному и имеют различные характеристики, для управления ими

используется одна и та же микросхема — контроллер дисплея 6845 (фирмы

Для управления дисководами используется микросхема контроллера гибких

дисков — PD765 фирмы «NEC» или ее эквивалент (расположена на плате


адаптера гибких дисков). Изучая листинги BIOS, приведенные в техническом

руководстве по IBM/PC, можно встретить таинственную ссылку на «NEC». Речь

идет как раз о контроллере гибких дисков. Хотя мы не будем рассматривать

такие подробности, можно упомянуть, что возможно непосредственное

управление работой гибких дисков, путем выдачи команд контроллера. Эти

команды описаны в техническом руководстве.

2.4. Использование разъемов расширения

Любые дополнительные устройства подключаются к IBM/PC с помощью

одного из разъемов расширения, каждый из которых имеет 62 соединительных

провода. Эти 62 линии позволяют передавать все сигналы, необходимые для

управления любым оборудованием, которое может быть подключено к IBM/PC.

Все линии работают параллельно, так что устройства можно подключать к

любому из пяти разъемов. Любой сигнал, посылаемый одному из блоков

расширения, передается и всем остальным, поскольку они подключены к

параллельным линиям. Здесь имеет место расширение идеи общей шины данных:

все блоки расширения используют общее 62-проводное соединение. называемое

По характеру использования все линии можно разделить на четыре

категории. Во-первых, восемь линий используются для подвода питания к

блокам расширения с различными номиналами напряжений.

Далее, еще восемь линий используется для передачи восьми бит данных

на/с шины данных. Все данные проходят по этой шине, независимо от

Еще двадцать линий предназначены для адресации. Когда данные

передаются в память или считываются из нее, или данными обмениваются с

внешним устройством, необходимо указать адрес, который может быть либо

адресом ячейки памяти, либо номером устройства. При работе с памятью

используются все 20 линий, это позволяет передать адрес одной из 1024К

ячеек памяти. Для устройств ввода/вывода используется только девять линий,

что позволяет адресовать 512 различных устройств.

Остальные линии канала используются для передачи различных сигналов

управления. Примерами таких сигналов могут служить команды чтения из

памяти, записи в память или команды чтения/записи для периферийных

Каждое внешнее устройство, подключенное к разъему расширения

постоянно ожидает сигналов канала ввода/вывода. Предположим, например, что

выдана команда ввода, идентифицируемая сигналом на линии чтения по

вводу/выводу. Когда это произойдет, все устройства будут читать шину

адреса, который не относится к памяти компьютера (поскольку не была выдана

команда работы с памятью).Если же выдана команда работы с памятью, то все

устройства ввода/вывода будут игнорировать содержимое шины адреса.

Поскольку запрашивалась операция ввода/вывода, каждое периферийное

устройство проверит содержимое шины адреса. Если адрес на шине совпадает с

адресом устройства, то оно начинает выполнять операцию. В противном случае

никаких действий не производится. Таков принцип работы блоков расширения.

2.5. Что еще необходимо знать об аппаратных средствах

Есть еще несколько интересных подробностей, которые полезно знать о

системном блоке IBM/PC.

Во-первых, внутри корпуса IBM/PC спрятаны два набора переключателей.

Их называют переключателями конфигурации системы (они выполнены в виде

корпуса с двумя рядами выводов, т. е. корпуса типа DIR). Установка этих

переключателей указывает какое оборудование подключено к IBM/PC, например,

количество дисководов, объем доступной памяти и т. д. Эти переключатели

ничем реально не управляют — они используются только для удобства. После

включения IBM/PC программы запуска считывают положение этих переключателей

и затем устанавливают содержимое определенных ячеек памяти в соответствии

с их положением. Затем, если какой-либо программе необходимо узнать, какой

объем памяти установлен, проверяется содержимое этих ячеек. (Хранение

информации о положении переключателей в памяти очень удобно, поскольку

появляется возможность, в случае необходимости, ее изменения. Таким

образом, программа может изменить положение переключателей и,

следовательно, как бы изменить список подключаемых устройств.)

Как видите, использование переключателей конфигурации системы

«логическое» скорее чем «физическое». Изменение положений переключателей

не отключает и не подключает никакие устройства, оно просто изменяет ту

информацию, которую программы могут получить о конфигурации системы.

Далее, рассмотрим сопроцессор. Когда разрабатывался микропроцессор

8088, для него была предусмотрена способность выполнения обычных,

целочисленных арифметических операций, но он не способен оперировать с

числами с плавающей запятой или вещественными числами ( в языке Бейсик это

называется арифметикой обычной и двойной точности). Арифметические

операции над числами с плавающей запятой могут выполняться одним из двух

способов. Первый и наиболее распространенный способ — программная

реализация с помощью логических операций и целочисленных арифметических

операций подпрограмм, выполняющих вычисления и дающих результаты в форме с

плавающей запятой. Второй способ основан на использовании

Микропроцессор 8088 сконструирован так, что он позволяет использовать

арифметический сопроцессор 8087 фирмы «Интел». Специализация процессора

8087 состоит в быстрой обработке чисел с плавающей запятой. Он может

выполнять как обычные операции сложения, вычитания, умножения и деления,

так и более сложные операции, такие как вычисление тригонометрических

функций. Конструктивно заложенные в микропроцессор 8088 сигналы позволяют

ему передавать работу сопроцессору 8087, а затем получать результаты

работы. Чтобы использовать арифметический сопроцессор, необходимо иметь

его в составе компьютера, а кроме того необходимы программы, которые могут

выдавать специальные коды, необходимые для запуска сопроцессора 8087. Хотя

в первой версии PC фирма IBM не включала в систему сопроцессор, гнездо для

него предусмотрено в системном блоке. На рис.2.1. его можно увидеть в

правом верхнем углу, рядом с гнездом микропроцессора 8088.

Конструкция микропроцессоров 8086/8088 предусматривает два основных

способа повышения вычислительной мощности. Первый заключается в

использовании сопроцессора 8087, для которого в IBM/PC предусмотрено

специальное гнездо в системном блоке. Второй способ заключается в

организации мультипроцессорного режима, при котором несколько обычных

микропроцессоров совместно выполняют вычисления, распределяя нагрузку

между собой. Фирма «IBM» не предусмотрела такой режим работы в конструкции

своего персонального компьютера. Еще один вспомогательный «чип» —

процессор ввода/вывода 8089 позволяет повысить общую производительность

системы на базе процессора 8086/8088, однако его использование также не

предусмотрено в IBM/PC.

Рассмотрим теперь еще одно пустое гнездо в системном блоке IBM/PC.

«Встроенное» программное обеспечение IBM/PC записано в микросхемах

постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), расположенных почти в центре

системного блока, ближе к левой стороне. Как видно из рис.2.1 таких

микросхем пять. Рядом с ними, с левой стороны имеется свободное гнездо,

которое оставлено специально с целью добавления каких-либо программ.

Назначение этого гнезда вызывает различные домыслы. Лично я вижу три

возможных разумных предназначения. Во-первых, оно могло быть оставлено по

соображениям надежности — если в какой-нибудь из записанных в ПЗУ процедур

обнаружатся ошибки, исправление которых приведет к увеличению объема

процедуры, то в это гнездо можно будет установить микросхему с записью

этих изменений. Во-вторых, если «IBM» расширит номенклатуру поддерживаемых

системой устройств, таких как жесткие диски большой емкости, тогда в это

гнездо можно будет установить микросхему ПЗУ с записанными программами

управления. Правда, блок расширения для любого нового устройства также

может содержать все необходимые программы, так что действительной

необходимости в дополнительном гнезде для этих целей нет. Третья, и

наиболее вероятная, возможность связана с поддержкой сопроцессора 8087. В

это гнездо можно установить ПЗУ с программами сопроцессора. Такие

программы позволили бы работать с арифметическим сопроцессором 8087

«встроенному» интерпретатору Бейсика, а также программам, написанным на

других языках, например, на Паскале, Фортране или Бейсике (с помощью

2.6. Три аспекта рассмотрения архитектурных решений

Все о чем мы говорили до сих пор в этой главе относится только к

оригинальной модели IBM/PC, т. е. к первому аспекту. На совместимые с

IBM/PC компьютеры распространяется лишь часть информации, а вся остальная

применяется для каждого конкретного компьютера. Совпадает обычно лишь одна

деталь всех совместимых с РС компонентов — это вид разьемов для

подключения блоков расширения. В этой части все РС — подобные компьютеры

практически полностью повторяют IBM/PC.

В сфере больших компьютеров уже давно образовался определенный круг

так называемых элементов совместимых по способу соединения. Такие элементы

могут заменить части системы путем отключения исходного элемента и

включения на его место заменителя. Такая замена может производиться как со

стороны периферийных устройств компьютера, так и со стороны процессора.

То же самое происходит и с IBM/PC. В месте любого соединения можно

обнаружить конкуренцию между различными вариантами элементов замены по обе

стороны соединения. Постоянным остается только формат разъема — его

изменить нельзя. Таким образом, общим для всех компьютеров, совместимых с

IBM/PC, будет формат разъема для подключения блоков расширения.

Материал, рассматривавшийся в начале этой главы, к третьей области

интересов — компьютером, использующих различные версии операционной

системы MS-DOS, — непосредственного отношения не имеет. Однако, в той

части, где речь пойдет о значении дополнительного оборудования,

подключаемого к IBM/PC, все сказанное об IBM/PC в равной степени относится

и к другим персональным компьютерам.

2.7. Возможности комплектации IBM/PC

В этом параграфе речь пойдет о различных возможностях комплектации

IBM/PC дополнительными периферийными устройствами и о том, как это

сказывается на рабочих характеристиках. Не все понимают значение

периферийного оборудования. Дескать, IBM/PC и есть IBM/PC, независимо от

того, что к нему подключено. Однако, для практического использования

решающее значение имеет то оборудование, которое подключено к компьютеру.

По моему мнению существует три или четыре достаточно сильно

различающихся персональных компьютера фирмы «IBM».

Речь идет об одной модели компьютера с различными комплектами

периферийных устройств, которые определяют область применения компьютера.

ИГРУШКА. Это IBM/PC без дисковой памяти, так называемая «кассетная

система». Такая конфигурация, по моему мнению, никогда и никем не

воспринималась всерьез и, вероятно, не имела права на существование. Я

убежден, что ее появление связано только с желанием снизить цену базовой

модели, чтобы не отпугнуть потенциальных покупателей. Такой комплект вряд

ли можно использовать для решения сколько-нибудь серьезных задач, так что

усеченный вариант мощной машины становится похож на игровую машину типа


«Атари» или «Маттель». Доказательством бесполезности такого варианта может

служить отсутствие программ на кассетах. Единственная возможность

использования этой системы состоит, вероятно, в подготовке и обучении

пользователей перед переходом к работе с более серьезным оборудованием.

Следующие два варианта комплектации IBM/PC являлись основными

вариантами компоновки IBM/PC в начале ее применения. На их примере хорошо

иллюстрируется положение о том, что в некотором смысле существует не один

компьютер IBM/PC с различным периферийным оборудованием, а несколько

существенно отличающихся друг от друга компьютеров IBM/PC.

ДЕЛОВОЙ КОМПЬЮТЕР. Это IBM/PC с монохромным дисплеем, желательно

фирмы «IBM». Естественно, эта машина должна иметь два дисковода,

устройство печати и, возможно, еще какое-то оборудование. Но отличает этот

компьютер, прежде всего, дисплей. Графика здесь не требуется, вся работа

ведется в алфавитно-цифровом (текстовом) режиме. Использование дисплея

фирмы «IBM» очень облегчает чтение текста на экране. Сфера применения

этого компьютера — в основном учреждения. Экран монохромного дисплея фирмы

«IBM» не утомляет глаза, даже если смотреть на него целый день. С помощью

этого компьютера можно выполнять деловые расчеты, формировать планы

(например, с помощью программы «VisiCalk») или готовить документы с

помощью текстовых процессоров.

ГРАФИЧЕСКАЯ МАШИНА. Это IBM/PC оборудованный цветным графическим

дисплеем и остальными периферийными устройствами, включая дискеты. Этот

компьютер позволяет работать с графическими изображениями, правда ценой

пониженной различимости символов. Использование этой машины труднее

описать простыми категориями, но они могут использоваться в инженерном и

архитектурном черчении, деловой графике, играх и мультипликации.

Я утверждаю, что «деловой компьютер» и «графическая машина» являются

различными компьютерами, поскольку они предназначены для совершенно разных

целей. И, что еще более важно, программные продукты для них тоже

совершенно различны. Ясно, что деловые программы, выдающие текстовые

результаты, смогут работать и на компьютерах с цветными графическими

дисплеями, однако, это будет более утомительно для глаз. Программы,

написанные для графического дисплея, определенно не будут работать на

Такое частичное разделение между предполагаемыми вариантами

использования деловых систем IBM/PC делает их практически разными

машинами, со своими рынками и своими кругом пользователей. Но все же, все

системы IBM/PC имеют очень много общего в оборудовании, программных

средствах и интересах пользователей. Я так подробно остановился на

разделении деловых и графических систем, чтобы Вы лучше представляли себе

сам факт существования такого различия.

МАШИНА С ВИНЧЕСТЕРОМ. Это IBM/PC, к которой подключен диск большой

емкости с высокой скоростью доступа. Такой диск часто называют «жестким»

(чтобы отличать его от «гибких» дисков) или «винчестером» (по кодовому

наименованию одного из ранних проектов фирмы «IBM», в рамках которого

разрабатывалась технология, реализованная в этих накопителях).

Отличительной чертой такого компьютера является наличие внешней памяти

большого объема, позволяющей решать множество задач: хранить всю деловую

информацию небольшой компании, хранить регистрационные записи пациентов

врача или хранить базу данных научного работника. Короче говоря, IBM/PC,

оборудованный винчестером, обладает возможностями оперативной работы с

большими массивами данных.

Не требуется большого опыта работы с IBM/PC, чтобы установить, что

основным сдерживающим фактором быстродействия, возможностей и полезности

этого компьютера является хранение данных на диске. Быстродействие

микропроцессора 8088, использующегося в IBM/PC, для большинства задач

достаточно велико. (Если какие-либо программы на Ваш взгляд работают

недостаточно быстро, то это скорее всего связано с недостаточно

эффективной реализацией. Наиболее общий пример — это программы на Бейсике,

выполняемые в режиме интерпретации.)

Объем памяти IBM/PC также вполне достаточен и, во всяком случае,

значительно превышает характеристики персональных компьютеров предыдущего

поколения. Большинство первых персональных компьютеров имело всего 64 К

памяти, в то время как объем памяти IBM/PC может превышать 256К. (Часть

памяти используется в качестве экранной памяти, хранения интерпретатора

Бейсика и управляющих программ системы BIOS).

Скорость и емкость внешней памяти на гибких дисках ограничивают

возможности IBM/PC. Снять эти ограничения позволяют жесткие диски

винчестерского типа. Обычно емкость винчестера лежит в пределах от 2 до 25

миллионов байт, что эквивалентно емкостиодносторонних дискет.

Кроме того, скорость доступа у винчестера намного выше, чем у дисководов с

гибкими магнитными дисками.

Таким образом, с подключением винчестера появился четвертый и,

вероятно, наиболее интересный вариант IBM/PC. Мы имеем все основания

считать оснащенный винчестером IBM/PC отдельной версией компьютера,

поскольку его возможности на порядок выше, чем у остальных систем.

Винчестеры позволяют хранить базу данных значительного объема или всю

деловую документацию компании. Винчестеры превращают персональные

компьютеры либо в законченные деловые машины, либо в мощные средства

доступа к данным. Таким образом, винчестеры существенно увеличивают

Когда появился первый вариант IBM/PC, фирма «IBM» не поставляла и не

предусматривала подключение винчестеров к IBM/PC, но изготовители дисков

быстро разработали контроллеры и программы для подключения винчестера к

IBM/PC. Однако, можно ожидать, что для полной реализации потенциала IBM/PC

винчестеры (или другие эквивалентные устройства памяти большой емкости с

быстрым доступом) должны стать составной частью большинства компьютеров

Прежде чем завершить рассмотрение важности комплектации IBM/PC

периферийным оборудованием, необходимо упомянуть адаптер последовательной

связи. Адаптер связи настолько обычный элемент оборудования, что о нем

редко вспоминают. Однако, наиболее перспективный путь использования

персональных компьютеров заключается в организации вычислительных сетей,

которые без адаптера связи создать невозможно. Таким образом, адаптер

связи может оказаться наиболее важным дополнительным элементом

ГЛАВА 3. КАК РАБОТАЕТ IBM/PC

В этой главе мы рассмотрим работу «мозга» IBM/PC — микропроцессора

8088 — как он выполняет вычисления, использует память и общается с внешним

миром. В этой главе поясняются такие понятия как прерывание, стек и порт.

Практически весь материал этой главы полностью относится к уже

упоминавшимся нами трем областям интересов. Это объясняется тем, что речь

в основном будет идти о функционировании микропроцессора 8086/8088, общего

для IBM/PC, компьютеров, работающих под управлением операционной системы

3.1. Память, часть 1: что это такое и как осуществляется чтение из

Одним из основных элементов компьютера, позволяющим ему нормально

функционировать, является память. Внутренняя память компьютера — это место

хранения информации, с которой он работает. Внутренняя память компьютера

является временным рабочим пространством; в отличие от нее внешняя память,

такая как файл на дискете, предназначена для долговременного хранения

информации. Информация во внутренней памяти не сохраняется при выключении

По аналогии с конторской работой можно назвать микропроцессор

конторским служащим, а память компьютера — рабочим столом: пространство

его используется временно, для выполнения работы.

Память компьютера организована в виде множества ячеек, в которых

могут храниться значения; каждая ячейка обозначется адресом. Размеры этих

ячеек и, собственно, типы значений, которые могут в них храниться,

отличаются у разных компьютеров. Некоторые старые компьютеры имели очень

большой размер ячейки, иногда до 64 бит в каждой ячейке. Эти большие

ячейки назывались «словами». Супер-копьютеры Крей и компьютер Юнивак

ориентированы на работу со словами.

Трудность работы со словами большой длины заключается в том, что

обычно программы работают не с целыми словами, а с их частями. Поэтому

большинство современных компьютеров, и в том числе все персональные

компьютеры, используют значительно меньший размер ячейки памяти, состоящей

всего из 8 бит или «байта»: Байт — это очень удобная единица информации,

отчасти потому что он позволяет хранить код одной буквы алфавита или

одного символа. Поскольку символ занимает в точности один байт, термины

«байт» и «символ» часто используются в одном и том же смысле.

Так как IBM/PC использует ячейки памяти длиной восемь бит или один

байт, в памяти могут храниться значения, которые можно выразить восемью

битами. Это значения до двух в восьмой степени или 256. Смысл величины,

записанной в ячейку памяти, зависит от способа ее использования. Можно

считать, что байт содержит код алфавитного символа — так называемый код

ASCII. В то же время его можно рассматривать и как число. Все 256

возможных значений могут рассматриваться либо как положительные числа от 0

до 255, либо как числа со знаками в диапазоне от — 128 до + 127. Кроме

того, байт может использовать как часть большого объема данных, например,

строки символов или двухбайтного числа.

Для удобства манипулирования символьными данными компьютеру

необходимо чтобы коды символов преобразовывались в байтовые величины.

Большинство компьютеров, включая IBM/PC, используют код ASCII,

американский стандартный код для обмена информации. (Большинство

компьютеров фирмы «IBM» используют другую схему кодирования символов,

называющуюся EBCDIC; системы ASCII и EBCDIC организованы по разному, но

перекодировка из одной системы в другую большого труда не представляет).

В коде ASCII числовые значения присваиваются всем обычно используемым

символам, таким как буквы алфавита, строчные и заглавные, цифры, знаки

пунктуации. Несколько кодов зарезервированы для управления, например,

чтобы указать конец строки символов. Эти специальные управляющие коды в

основном имеют значения от CHR$(0) до CHR$(31). Использование этих

специальных кодов IBM/PC имеет ряд особенностей, которым посвящено

Код ASCII — это семибитовый код, имеющий 128 возможных значений

кодов. Стандартный код ASCII обычно использует первые 128 из 256 возможных

значений, помещающихся в байте. Остальные 128 могут использоваться для

различных целей, образуя «расширенный набор» символьных кодов ASCII. Не

существует никаких стандартов использования расширенных кодов и различные

устройства компьютеров используют их по-разному. Дисплей IBM/PC использует

расширенный набор языков, отличных от английского, различных

математических символов, а также псевдографических элементов, которые

можно использовать для рисования. Программа, приведенная в листинге 1.1,

показывает все специальные символы IBM/PC, а подробнее об их организации

сказано в главе 8.

Стандартное для IBM/PC матричное устройство печати MX-80 фирмы


«Эндисон» преобразует коды символов расширенного набора ASCII в печатные

формы, отличающиеся от изображений на экране. Если запустить программу

1.1, а затем использовать операцию PrintScreen (печать экрана) для

копирования содержимого экрана на печатающее устройство, Вы сможете

сравнить экранный и печатный эквиваленты одних и тех же расширенных кодов

Таблицы стандартных кодов ASCII и расширенных кодов ASCII для IBM/PC

можно найти во многих местах. Одна из них приведена в конце руководства по

Бейсику. Очень удобная форма таблицы приведена в приложении C к

История IT глазами ребенка. Часть 2: IBM PC AT

Поклонникам ностальгии по детским воспоминаниям, залам игровых автоматах и вообще, а также желающим понять, что это вообще такое есть, рекомендую обратить свое внимание на:

Итак, не прошло и полугода, как я вновь решил рассказать пару слов о том, как же выглядел прогресс IT-индустрии в этой стране моими глазами. Фактически, речь будет идти о Казахстане, но вряд ли дело в какой-нибудь российской/украинской/белорусской глубинке шли иначе.

Данная часть будет по-своему особенной сразу по нескольким причинам. Во-первых, она будет повествовать об эре уже вполне себе IBM PC, а во-вторых, эти строчки я пишу не абы где, а в рассово-верном (что многие оспорят) Corel WordPerfect 6.2 for DOS! Возможно я даже как-нибудь расскажу, чего мне стоило заставить это великолепие работать в полной мере, но сейчас все-таки не об этом.

Более того, начать хотелось бы с того, как и когда именно я впервые увидел IBM PC-совместимый компьютер. Этот эпизод был настолько коротким и был так глубоко зарыт в глубинах моей памяти, что я даже не стал упоминать его в предыдущих частях. На дворе стояли последние дни существования СССР, а я вместе с родителями оказался в местном «Детском мире». В те годы, насколько я понимаю, магазины с данным названием существовали в каждом городе. Взяли меня туда только для того, чтобы не оставлять одного дома, ибо главной целью похода была покупка каких-то школьных принадлежностей для старшей сестры. Попытавшись пару раз выпросить какую-нибудь ерунду типа цветных карандашей, а получил доходчивое объяснение, что в этот раз мы покупаем все сестре, а вот когда я пойду в школу — тогда и посмотрим. Как ни странно, это сработало. Остаток времени я провел в изучении ассортимента магазина и прикидывал, что же мне обязательно купят, когда я пойду в школу. Среди увиденного мной оказался и ПК, причем, судя по тому, что у него был отдельный бежевый системный блок, располагавшийся под монитором, вероятнее всего это было нечто IBM PC-совместимое. Отдел этот был довольно необычный — в нем было совсем немного товаров (хотя, в те годы их в любом отделе было не так уж и много), а те что были, предназначались явно не для детей. Компьютер стоял в окружении строгих дипломатов, скоросшивателей, ручек в футлярах и прочего «непотребства». Само его окружение намекало, что «это не для детей».

Моя память довольно быстро скрыла от меня этот эпизод и вспомнился он мне лишь спустя годы, когда во второй половине девяностых я, возвращаясь с друзьями из школы, заглянул в магазинчик, где располагался игровой салон. Тогда никого не удивляли огороженные уголки, в которых за умеренную плату можно было поиграть в денди или сегу. Однако, в тот раз среди привычных приставок стояло что-то куда более интересное — самый настоящий компьютер «как в кино», на котором была запущена игра, название которой я узнал лишь еще спустя несколько лет — это был Wolfenstein 3D.

Но перейдем к основной временной линии. На дворе был 1998 год, я уже пару лет как вплотную общался со спектрумом и, по правде говоря, уже начинал от него уставать. В школе к тому времени появился еще один компьютерный класс, в котором стояли уже не «Корветы», а, как мы их тогда называли, «большие белые компьютеры». Позже я узнал, что это были великие и ужасные AMD-K5 с 16Мб оперативки, но так как занятий в этом классе у нас не было, то они так и остались для меня «большими белыми».

Порой, общаясь с друзьями о приставках, играх и прочей электронной ерунде, которая в то время активно плодилась на полках магазинов и оставалась недоступной в виду высокой стоимости, мы мечтали о том, что у нас дома тоже будут «большие компьютеры». Так продолжалось до тех пор, пока один из подобных разговоров не был прерван сообщением одного из одноклассников о том, что в магазине недалеко от дома продается самый настоящий компьютер.

Естественно, вместо того, чтобы отправиться домой, мы пошли посмотреть на это чудо света. Агентура не соврала — на полке действительно стоял компьютер с клавиатурой, мышью, системным блоком, монитором и. защитным экраном, прилепленном на липучки. Цены у компьютера не было, а экран был траурно черным. Поразглядывав его пару минут, мы отправились по домам, вернувшись к традиционным размышлениям о том, что вот когда-нибудь.

Придя домой, я поделился новостями о продающемся компьютере с родителями, однако, вместо холодного «Ну, продается и продается», я услышал куда более оправдательное «Ну, он же, наверное, дорогой. «. Это был знак. В этих словах прозвучало не просто признание факта существования этого компьютера, а призрачный шанс на вероятность его покупки в том случае, если он окажется не таким уж дорогим.

Ближайшие пару дней я изводил родителей. Естественно, я не просил их ничего покупать, но уговаривал «Сходить и узнать, сколько он стоит». В результате, через какое-то время я услышал «Мы сходили, узнали. Он стоит 100 долларов».

Тут стоит сделать небольшое отступление. Во-первых, в то время действительно можно было найти товары, которые продавались за валюту и в этом не было ничего удивительного. Как правило, это были редкие вещи, а их валютная стоимость должна была подчеркнуть их значимость. Во-вторых, 100 долларов по тем временам были не такими уж маленькими деньгами. Однако, не такими уж и большими. Я могу ошибаться, но скажу так: если бы наша семья с месяцок воздержалась от еды и оплаты счетов, то мы могли бы приобрести этот компьютер и даже пару килограммов ирисок на сдачу.

Последующие несколько дней прошли в мольбах. Стоит заметить, что я не так уж часто что-то выпрашивал. Обычно хватало 2-3 раза сказать мне «Нет» и я забрасывал свои старания, но в тот раз я включился в процесс на полную. Я был готов планировать семейный бюджет, самостоятельно рассчитать где и на сколько мы могли бы ужаться, у кого, сколько и на сколько попросить взаймы. Я понимал, что этот компьютер может оказаться моим! Справедливости ради стоит отметить, что родители тоже рассматривали приобретение как нечто свершившееся, однако, также как и я были озабочены поиском средств. Во многом их решимость возникла благодаря тому самому однокласснику отца, который когда-то продал нам спектрум. Во-первых, он убедил родителей в том, что цена на эту железяку вполне оправданная, а во-вторых, сообщил, что на спектруме я далеко не уеду и пусть уж я лучше «с компьютером сижу, чем клей по чердакам нюхать буду». В результате, через несколько дней передо мной раз и навсегда захлопнулась потенциальная дверь в волшебный мир токсикомании.

100 долларов найти не удалось, однако, так как магазинчик был небольшим и частным, хозяин согласился продать компьютер в рассрочку — 50% стоимости сразу и еще 50% через пару месяцев. Здесь важно отметить один момент: в расписке, которую родители оставили после уплаты первой половины, числилась сумма по курсу, а не пресловутые 50 долларов. Почему я так заостряю на этом ваше внимание? А вспомните, что произошло с долларом в 98 году! Так вот, произошло это ровнёхонько между тем, как мы заполучили этот компьютер и тем, как отдали вторую половину его стоимости. Продавец негодовал.

Итак, в 1998 году я стал обладателем компьютера с процессором Am286, мегабайтом оперативной памяти, VGA-видеокартой, а также кристально чистым жестким диском на 40Мб. Говоря о том, что он был кристально чист, я имею в виду, что на нем не было даже операционной системы. Совсем. В дополнение к этому, на нем присутствовал только один 5-дюймовый дисковод, дискеты к которому уже тогда были чем-то крайне редким. Да что уж там, по меркам 1998 года мы купили хлам! До анонса Pentium III оставались считанные месяцы, а мне достался компьютер с 16-битным процессором на 20Мгц. Думаете это меня расстраивало? Да черта-с два, я был готов ссаться от радости! Даже тот факт, что функционал этого ПК позволял только листать страницы BIOS и менять его расцветку, меня категорически не беспокоил. К тому же, об этой «особенности» мы знали еще до покупки и со дня на день ждали все того же друга отца, который должен был привести все в норму.

Стоит отметить, что попавшийся мне 286-й был весьма неплохим вариантом. Частота в 20Мгц была чуть ли не топовой для этого процессора, быстрее был только вариант на 25Мгц. Жесткий диск на 40Мбайт — тоже явление для 286-го вполне необычное. Чаще всего эти машинки комплектовались меньшими накопителями. Наконец, целая VGA-видеокарта и вовсе была роскошью. Большинство людей, имевших у себя 286-е, довольствовались CGA или же EGA, которые были, скажем так, не так круты. Для полного счастья не хватало только звуковой карты, но уж чего не было, того не было.

Итак, спустя пару дней, придя со школы, я увидел, что работа кипит полным ходом. Корпус компьютера был вскрыт, из него тянулись провода, а сверху на нем лежала прямоугольная коробочка, которая шелестела и похрустывала. Забавно еще и то, что буквально прошлым вечером я только разобрался как ставить в BIOS пароль на загрузку и надежно «закрыл» компьютер, не думая, что это может кому-то помешать. В результате, войдя в дверь и поняв, что «пришли ремонтировать компьютер», я сначала испугался того, что мне влетит за пароль, а следом и действительно немного «огрёб» в устной форме. Впрочем, сам пароль был сброшен джампером еще до моего возвращения, так что реальных проблем от него не возникло.

Когда компьютер был собран, мастер отблагодарен, а я остался наедине с свежеприобретенной «зверюгой». В нагрузку мне оставили пачку пятидюймовых дискет с невнятным содержимым, однако, до них я добрался куда позже. Первым делом я решил посмотреть, чего же мне там «завезли». Как я сейчас понимаю, жесткий диск моего ПК просто прошли командой SYS, а затем на него закинули содержимое винта от какой-то другой двойки, ибо помимо операционной системы, у меня появилась и кучка софта, большая часть которого была представлена игрушками.

Первое, что я запустил, был Duke Nukem. О нем я уже слышал от одного из своих друзей, который где-то когда-то его видел и с восторгом делился своими ощущениями от того, что в этой игре можно дать денежку и стриптизерша покажет грудь. Собственно, меня ждало небольшое, но разочарование. Оказавшаяся у меня версия игры была самой первой частью, двумерной, с EGA-графикой. Тем не менее, плохой от этого она не становилась. Вместе с дюком у меня обнаружилось «Поле Чудес» (то самое, где можно было выиграть зубочистку), Commander Keen (часть уже не вспомню, но одна из последних), Bio Menace, а также еще несколько хитов эпохи платформеров от Apogee. Оболочкой выступал Dos Navigator, который я по-прежнему считаю лучшим двупанельным менеджером.

Помимо рабочего компьютера, в тот день я получил еще один крайне важный бонус — книгу Фигурнова «IBM PC для пользователя». По-моему, ее автор продал душу, ибо столь же полного, понятного, интересного и всеобъемлющего труда по теме информационных технологий мне более никогда не встречалось. На книге хотелось бы остановиться подробнее. Помимо того, что она стоила примерно 5% от стоимости компьютера, она включала в себя огромное количество разнообразнейшей информации об устройстве компьютера, командах MS-DOS, рассматривала несколько популярных на тот момент приложений (целая глава была посвящена Norton Commander’у и еще одна — редактору Лексикон, который я до сих пор не могу понять).

Книга, помимо своей основной тематики, была также интересна рядом дополнительных материалов. Во-первых, в ней была реклама, из которой можно было понять, какие компьютеры сколько стоят. Во-вторых, глава, которая, например, рассказывала о звуковых картах, не только включала в себя обзор всех наиболее популярных моделей, но и содержала информацию об их стоимости. В-третьих, из небольшого справочника на последних страницах книги, я узнал, что процессор моего компьютера сильно устарел. что было обидно.

К сожалению, книга до сегодняшнего дня у меня не сохранилась. Она осталась у одной из моих бывших, которая наотрез отказалась ее возвращать, отлично понимая то, насколько мне дорога эта книга. Собственно, спустя 10 лет эта бывшая уехала в другую страну, набрала примеро 70 лишних кило и превратилась в постапокалиптического бегемота, так что. надеюсь один из лучших справочников по технологиям середины 90-х тебе очень пригодился, Люба!

Но, вернемся от бегемотов к нашим баранам, т.е. к компу. Как я уже сказал, на нем присутствовал исключительно 5-дюймовый дисковод. Это здорово тормозило любое начинание, так как оно было буквально обречено оставаться на этом компьютере. К слову, спустя пару дней я обнаружил QBasic, который раскрыл для меня целый ворох различных возможностей. Кроме того, до меня дошел слух о существование такого явления как Turbo Basic, который умел сохранять программы как EXE-файлы (настоящая суть компиляции меня тогда мало интересовала). По какой-то странной логике я решил, что в нем же должно быть возможно открывать EXE-файлы и видеть их как программу на Basic’е. как же я был разочарован, когда все-таки заполучил этот самый Turbo Basic.

С другой стороны, человек, который принес мне на дискете этот самый Turbo Basic, также принес и 3.5-дюймовый дисковод, с которым он согласился расстаться за сравнительно гуманную сумму денег. Так что спустя какое-то время мир распахнул для меня свои двери в форме щели флоповода. странно как-то прозвучало. Суть такова: я смог писать небольшие программки (в первую очередь, безусловно, игры), компилировать их в Turbo Basic’е, а затем на дискетке таскать в школу, где у меня уже появился доступ в более современный компьютерный класс.

В те годы у меня крайне своеобразное представление о таком явлении как системные требования. Дело в том, что ранее мне доводилось иметь дело только с программами для ZX Spectrum, а там все было просто — если программа есть, то она работает. Здесь же все в корне изменилось. Во-первых, у меня до сих пор присутствует стойкое отвращение к процессору Intel 80386. Да, именно в честь него названа актуальная и по сей день платформа i386, под которую даже Windows 10 выходит, однако, у меня этот процессор ассоциируется не с благами защищенного режима и 32-битной платформы, а с ужасно раздражающей надписью «This program requires 386 CPU or better». Вы не представляете, насколько она меня бесила. Стоило раздобыть где-то более-менее интересную игру и попытаться ее запустить, как я получал эту надпись. Я ненавидел 386-й процессор! Мою ненависть трудно понять современным пользователям, ведь у них практически всегда есть возможность запустить интересующую их игру. Да, придется сбросить настройки графики на минимум, да, выбрать разрешение настолько низкое, насколько это вообще возможно, да получить всего пару кадров в секунду, НО ЭТО БУДЕТ РАБОТАТЬ! В моем же случае, все игры превращались в одну тусклую строчку на черном фоне.

Что самое обидное, узнать, что программа требует 386 процессор или выше можно было лишь на моем компе, так как на тех же школьных она прекрасно запускалась, а Readme-файлы в которых нередко содержались системные требования, зачастую удалялись или попросту отсутствовали. И как же я оценивал вероятность запуска? А по разрешению экрана! Я считал так: если игра может работать в разрешении 320х200 с 256 цветами, значит я могу ее у себя запустить! Во всяком случае, я знал ограничения VGA-видеокарты. Впрочем, как вы могли догадаться, этот метод срабатывал отнюдь не всегда. Так, к примеру, мной была предпринята попытка перетащить к себе Quake 2 (ну был у него такой видеорежим!). Тот факт, что для его запуска нужен процессор не ниже Pentium, хотя бы 16Мб оперативки, мегабайт 80 на жестком диске, да и Windows 95 бы не помешала, меня мало интересовало. Впрочем, в полной мере разочароваться у меня не получилось, ибо товарищ, у которого я пытался скопировать игру, заботливо скинул на дискету лишь ярлык, от которого в принципе было мало толку.

К слову о Windows. Все из той же книжки Фигурнова я узнал, что на моем компьютере вполне можно запустить Windows 3.1. Дело оставалось за малым — найти дистрибутив. Спустя пару месяцев поисков я узнал, что у одного человека он есть! Взяв с собой пачку дискет, я отправился на миссию. Именно тогда я понял, какое это чудо — CDROM. На блестящей пластиковой «кругляшке» помещалось 15 моих жестких дисков, что казалось мне просто невероятным объемом.

Заранее поинтересовавшись, как же именно нужно ее устанавливать, я отправился домой и начал копировать содержимое дискет в заранее отведенную папочку. Как это не удивительно, и копирование, и все этапы установки прошли вполне успешно. Разочаровывало только то, что моя мышка, которая в досе была практически бесполезной, работала крайне паршиво. Как вы понимаете, это была шариковая механическая мышь, колесики которой уже давно не вращались так, как им было положено. Тем не менее, я испытывал чуть ли не эротическое удовольствие от прилагавшегося к винде самоучителя. Там можно было кликать, перетаскивать и делать еще кучу всякой пакости, которая сегодня является неотъемлемой частью работы с любой графической ОС. Для меня же это было откровением.

Правда, кроме самой Windows 3.1 у меня ничего не было, так что приходилось довольствоваться файловым менеджером, косынкой и пеинтом. Тем не менее, всего этого мне хватало, чтобы впервые почувствовать, что есть МНОГОЗАДАЧНОСТЬ. Иногда я от нефиг делать запускал полное форматирование дискеты, а в соседнем окошке запускал пасьянс. Поверьте, для неподготовленного человека это было откровением. И это даже несмотря на то, что в стандартном режиме (а никакой другой на 286-м запустить было нельзя), многозадачность работала крайне фигово. Выглядело это примерно так: дисковод форматирует дорожку, а пока он это делает, компьютер становится неюзабельным — даже курсор мыши не двигается, потом около секунды свободы (можно подвинуть карту) и снова «зависон». Так продолжалось вплоть до окончания форматирования. И ЭТО БЫЛО ПРЕКРАСНО!

Позже мне удалось разжиться игрушками для Windows 3.1, в числе которых была виселица, какая-то игра на скорость (являвшейся редкостным хардкором в сочетании с моей мышью), а также Ski. Я до сих пор не знаю, как можно свалить от этого черта (и можно ли вообще).

Другим важным «софтовым событием» для меня стала поездка к родственникам в Челябинск. Мой визит выпал на выходные, в связи с чем меня повели на стадион «Локомотив», где в те годы (а может и сейчас), разворачивалась нехилая такая барахолка. Буквально возле входа мне попался мужичок, у которого на тряпичной раскладушке были разложены дискетки с наклейками, изготовленными на принтере. Содержимое наклеек было незамысловатым — по середине крупно писалось название игры, а чуть ниже системные требования. Так я стал обладателем трех волшебных дискет: Tom&Jerry, Test Drive 3 и Wolfenstein 3D. Что любопытно, ни об одной из этих игр я ранее не слыхивал, а спросить было как-то неуютно. Тем не менее, про Тома и Джерри я уже знал, в Wolfenstein 3D меня подкупило именно «3D», а Test Drive 3 просто понравился тем, что требовал VGA-карточку, а значит мог выдать неплохую по моим меркам графу.

Как я вез эти дискеты. чуть ли не прижимая к сердцу, я пер их на автобусе до дома. Около 500 километров, две таможни. ужас от рамок металлоискателя («А вдруг размагнитятся!»), но я дотащил их до дома. Tom&Jerry оказался той же игрой, которую я видел ранее на Dendy, а вот о других играх хотелось бы рассказать чуть подробнее.

Для начала пара слов о Test Drive 3. Дело в том, что на этикетке игры, помимо указанного i286 и VGA, числилось еще 2Мб ОЗУ. Почему-то я подумал «а вдруг прокатит», но не прокатило. Игра не хотела запускаться, жалуясь на нехватку оперативки. Вздохнув, я отложил ее на несколько месяцев. Забегая вперед, хочу сказать, что мегабайта ей вполне хватало, однако, запускать ее следовало в чистой операционке, у меня же в CONFIG.SYS был прописан драйвер клавиатуры, Himem и прочая ерунда, которые съедали несколько килобайт драгоценной памяти. Спустя какое-то время я догадался запустить игру после загрузки через F5 и нарадоваться на нее не мог. До сих пор эта игра — один из немногих любимых мной автосимуляторов. В ней можно было выбрать машину, она давала вполне себе объемную графику, в ней можно было менять радиостанции, пищавшие из внутреннего динамика, а главное — можно было съехать с дороги и бороздить окрестности. К слову, у этой игрушки были нефиговые проблемы с таймингом, поэтому позже, когда я пытался запустить ее на более современных компах, она подрывалась как наскипидаренная, становясь неиграбельной.

Что же касается Wolfenstein 3D. ну что тут можно сказать. Вряд ли можно описать весь тот восторг, который мог испытать человек, впервые увидевший игру в жанре шутера. Я вам так скажу, для неискушенного игрока она была даже по-своему жутковатой. Говорить о ней в рамках этой статьи — занятие неблагодарное. Об этой игре сказано и снято столько, сколько я за всю свою жизнь не скажу.

Собственно, так и проходили мои будни. Я играл в неплохие игры, пытался программировать на Turbo Basic’е, таскал свои поделки в школу, где некоторые из них даже пользовались небольшим успехом, а в свободное время полистывал Фигурнова и думал, как офигенно было бы заиметь принтер, CDROM или звуковую карту. Все изменилось в 2000-м году, но это уже совсем другая история.

IBM — Microsoft: история «рокировки» лидеров компьютерной индустрии

Америка страна замечатекльных возможностей. Здесь почти каждый — особо старательный то уж точно — чистильщик ботинок может стать миллионером. Типовой пример. На углу 42-ой улицы сидел мальчтишка и с утра до вечера без перерыва чистил боинки своим клиентам. Всегда подбирал им самую лучшую мазь для ботинок, шнурки предлагал со скидкой заменить и вообще показывал задатки серьзеного бизнесмена. Откладывал каждый цент своего скромного заработка, что мог оторвать от расходов на еду — ну и на снасти по работе ему нужные конечно тоже — на улушение будки в котрой работал. И так много дней, недель, месяцев и лет. Школу бросил — только работал и копил деньги на расширение своего предприятия. А потом умер его дядюшка в Алабаме и как оказалось оставил ему миллионное наследство. Так простой мальчишка — чистильщик ботинок — стал миллионером. Сбылась — очередной случай — «американская мечта».

Ниже обсуждаются некоторые странные на первый взгляд обстоятелства легендарного «старта с нуля» компании Билла Гейтса и сопуствующие тому — cовершенно алогичные опять же возможно что лишь на первый взгляд — действия IBM в отношении Microsoft.

В середине 70-х годов века минувшего Билл Гейтс и его еще школьных времен (это была привелигированная частная школа Lakeside для детей наиболее одаренных богатством и высшего уровня социальными связями родителей) приятель Paul Allen решили оставить свои университеты, чтобы сделать и свой тоже интерпретатор с Бейсика, чтобы предложить его разработчикам компьютера Altair:

Вильям Генри Гейтс 3-ий, февраль 3, 1976. Около года тому назад мы с Пол Алленом пришли к выводу что рынок любительских компьютеров будет расти. Наняли Монте Давидова и разработали Altair BASIC.

Билл и Поль отличались от иных создателей таких интерпретаторов тем, что сумели заинтересовать своим — еще не написанным ими — к тому софтом фирму Altair.

Под этот их — не очень понятно почему но принятый Altair в итоге — интерпретатор они и основали компанию которая сначала носила название Micro-Soft.

Далее несколько строчек из биографии создателя всемирно знаменитого бизнеса:

_______
A graduate of Yale University with a B.S. degree, Mr. Akers joined IBM in 1960 as a sales trainee in San Francisco following active duty as a Navy carrier pilot. After various marketing assignments, he was named president of the Data Processing Division, then IBM’s largest domestic marketing unit, in 1974 at age 39. He became a vice president in 1976 and was named assistant group executive, plans and controls, Data Processing Marketing Group. He was appointed group executive of the Data Processing Marketing Group in 1978. In 1981 he became group executive, Information Systems and Communications Group.

Mr. Akers was elected a senior vice president in 1982 and IBM president and director in 1983. In 1984 he was elected chief executive officer effective February 1985.

    Mary Maxwell Gates (July 5, 1929-June 9, 1994) served 18 years (1975-1993) on the University of Washington board of regents. She was the first female president of King County’s United Way, the first woman to chair the national United Way’s executive committee where she served most notably with IBM’s CEO, John Akers, and the first woman on the First Interstate Bank of Washington’s board of directors. Mary’s son Bill Gates is the co-founder of Microsoft.

В строго точном соответствии с вышеприведенными фрагментами биографии больших людей американского бизнеса развивались соответственно и все последующие события увлекательной — к сожалению все еще толком так и ненаписанной — истории компании Микрософт.

На рубеже 80-х годов компания ИБМ — к тому времени уже более чем полувека абсолютный лидер мировой компьютерной индустрии — пришла к нетривилаьной для мэйнфрэйм фирмы мысли о том, что надо бы пожалуй тоже подсуетиться и успеть запрыгнуть в набирающий скрость «бэндвагон» отрасли персональных компьютеров.

Hardware сделать в том числе и для персонального компьютера было для ИБМ разумеется не проблема. Не возникало и вопроса какую именно операционную систему поставить на будущий IBM PC. В стране и мире была хорошо известна уже к тому времени OS по имени CP/M (Control Program for Microcomputers) которую написал Gary Kildall из компании Digital Research.

CP/M к тому времени уже имела installation base из более чем полумиллиона компьютеров (600 000 копий CP/M продано было Digital Research) — по тем временам необычайно популярный компьютерный продукт — и фактически являлась стандартом «де факто» в отрасли.

Да и сам создатель этой операционной систекмы Gary Kildall был известный в стране ученый — Ph.D. in computers — и имел давно сложившийся заслуженный авторитет среди компьютерных профессионалов не только Америки.

Словом ситуация для руководителей проекта IBM PC была простая со всех сторон. Типовая много раз во разных проектах обкатанная ситуация — привлечь к работе эту самую всем в мире известную кампанию Digital Research и . дело с концом.

Полная гарантия работспособности всего OS-related софта на IBM PC была бы таким образом обеспечена. Никаких проблем — столбовая дорога.

В этих-то на редкость абсолютной ясности и полной прозрачности условиях самоочевидно предстоящей сделки IBM с Digital Research вдруг — «как чертик из табакерки» — появляется . Билл Гейтс.

При этом компания ИБМ, вместо приобретения лицензии на OS CP/M — или, в случае каких сложностей то и как водится приобретения тогда уже целиком кампании Digital Research — начинает цепь странных совсем не характерных для стиля лидера отрасли операций.

Сначала на авасцену — как принято в такого специфически характера бизнес-сюжетах — выходит «человек из толпы«. На этот раз его зовут Tim Paterson с «Seattle Computer Products».

Этот самый Tim Paterson — по его собственным словам впечатанным в первое название которое дал он своему клону — наспех пишет грязный код «своей версии» OS CP/M . Цель — снять вероятные в будущем юридические претензии со стороны Digital Research к создаваемому им клону CP/M:

QDOS was based on Gary Kildall’s CP/M, Paterson had bought a CP/M manual and used it as the basis to write his operating system in six weeks , QDOS was different enough from CP/M to be considered legal.

Microsoft bought the rights to QDOS for $50,000, keeping the IBM deal a secret from Seattle Computer Products. Gates then talked IBM into letting Microsoft retain the rights, to market MS DOS separate from the IBM PC project, Gates proceeded to make a fortune from the licensing of MS-DOS.

In 1981, Tim Paterson quit Seattle Computer Products and found employment at Microsoft.

Всеми авторскими правами на этот «грязный клон» CP/M обладает теперь уже не Гарри Килдалл a Tim Paterson.

Следующий этап — следите за рукой — заключался в приобретение Биллом Гейтсом юридических прав на этот наспех испеченный у всех на глазах клон CP/M.

Гейтс подписывает с Paterson контракт о передаче им всех прав на сделанный им клон CP/M существующий теперь под именем QDOS во владение компании Микрософт за . $50 000.

Вскорости впрочем Tim и сам уже — партнеры отбрасывают последний фиговый листочек — становится официальным сотрудником Микрософт.

Short History of MS-DOS

Microsoft had no 8086 real operating system to sell, but quickly made a deal to license Seattle Computer Products’ 86-DOS operating system, which had been written by Tim Paterson earlier in 1980 . 86-DOS (also called QDOS, for Quick and Dirty Operating System) had been written as more or less a 16-bit version of CP/M, . An agreement was reached between the two, and IBM agreed to accept 86-DOS as the main operating system for their new PC.

Microsoft purchased all rights to 86-DOS in July 1981, and «IBM Personal Computer DOS 1.0» was ready for the introduction of the IBM PC in October 1981.

IBM subjected the operating system to an extensive quality-assurance program, reportedly found well over 300 bugs, and decided to rewrite the programs.

This is why PC-DOS is copyrighted by both IBM and Microsoft.

Было принято решение ставить на IBM PC обе операционные системы: и CP/M-86 от Digital Research и клон этой OS от Microsoft который стали именовать MS DOS, а когда ставили на IBM PC то — уже под брендом IBM шла тогда эта OS как PC DOC.

При этом пользователю предлагалось самому выбрать какую из этих двух OS он предпочтет. За отдельную цену покупать по отдельному заказу CP/M и платить за нее $240 или $40 за PC DOS который идет в комплекте с машиной.

О том что CP/M во всех отношениях чистый продукт, а его сомнительного происхождения клон PC DOC содержал (к моменту когда Гейтся привез «это» в ИБМ ) свыше 300 «багов» почти никто из покупателей не знали.

Внешне все таким образом начинало выглядядеть совершенно неуязвимо для любой критики, не говоря уже о юридических претензиях.

Но почему — возможно кто-то спросит — такая разница в цене? Ответ тоже на самом то деле прозрачен был, хоть сегодня многие и упрекают Килдала в недальновидности:

Digital Research — это была реально работающая компания, которая вложила серьезные средства в разработку системы CP/M и не могла уже хотя бы по этой только причине позволить себе раздавать экземпляры своей OS за ту «бросовую» цену, которую по сознательному ровно к тому подготовленному классически демпинговой природы сговору назначили компаньоны (Микрософт и ИБМ) за только что вылизанный ими а то того переписанный в несколько недель «грязный» клон этой же самой CP/M.

Более того, всем было понятно что для DR играть в «ценовую войну» с крупнейшей в мире компанией ИБМ абсолютно бессмысленно. Никто не мог помешать ИБМ поставить на этот самый PC DOS любую цену в том числе и просто включить ее в цену компьютера и отдавать за «бесплатно» или для соблюдения декора «честной конкуренции» скажем за один цент:

«Gary Kildall, Industry Pioneer, Dead 52» by John Whart. Microprocessor Report, Vol.8, №10, August 1, 1994

Отметим также что на все том же билл-гейтсовом клоне стоял уже теперь гордый лейбл ИБМ.

Кто же будет сомневаться какую систему брать в этих условиях? Брэнд ИБМ снимал любые вопросы покупателя по предлагаемму ему выбору, даже еще и до сопоставления цен.

Microsoft purchased a CP/M clone called 86-DOS from Tim Paterson of Seattle Computer Products for less than US$50,000, which IBM renamed to PC-DOS.

Due to potential copyright infringement problems with CP/M, IBM marketed both CP/M and PC-DOS for US$240 and US$40, respectively, with PC-DOS eventually becoming the standard because of its lower price

Примечание 2: Один из участникво дискусси и обратил внимание на то, что в тексте сообщения не упоминается вестма почтенная и в свое время именитая работа Микрософт с версией Unix, названной ими Xenix. Ниже этот фрагмент коммента, а далее наш ответ на него

В случае Xenix — усеченной версии Unix для бедных ресурсами машин — и сам Билл Гейтс и его коллеги вели себя абсолютно безупречно.

Злые языки правда утверждают что и вообще мало кто в мире рискнул бы поступать иначе с «Ма Белл«.

Как впрочем и IBM никогда бы не согласилась брать из рук дитяти любой мамы — пусть даже самой влиятельной в мире — требующий лицензирования продукт AT&T, как они то получили через нехитрое к тому клонирование продукта Digital Research.

Разницу в методах работы с участниками айти рынка разных весовых категорий случай с Xenix — полностью и во всем симметричный вышеописанной ситуации с СP/M — демонстрирует особенно наглядно. Признателен уважаемому mtyukanov за этот подсказанный им пример.

Еще раз обратим внимание, что ситуация с производством Microsoft своего продукта Xenix из приобретенного от AT& T по лицензии Version 7 Unix была полностью симметричной той как получили MS DOS из CP/M, но . без лицензии Digital Research.

Иными словами, в случае AT&T и отдаленно ничего похожего на методы который применялись в отношении Digital Research тандем IBM & Microsoft не посмел:

    Xenix was Microsoft’s version of Unix intended for use on microcomputers; since Microsoft was not able to license the «UNIX» name itself, they gave it an original name. The -ix ending follows a convention used by many other Unix-like operating systems.

Microsoft purchased a license for Version 7 Unix from AT&T in 1979, and announced on August 25, 1980 that it would make it available for the 16-bit microcomputer market.

Компания Микрософт честно и открыто приобрела у AT&T лицензию на Version 7 Unix, при этом сотрудники Гейтса выполнили ряд серьезных на ней работ по адаптации к 16 разрядным машинам и назвали Xenix.

С малой компанией та же команда увы вела себя совсем иначе чем с готовым раздавить любого, кто пясягнет на их законные интересы, гигантом «Ma Bell».

На фоне того как команда Микрософт себя вели с AT&T особенно рельефно выглядят вышеописанная процедура по которой Microsoft и IBM поэтапно на счет one-two-three прилюдно раздевали Digital Research:

CP/M ->»Quick and Dirty Operating System» ( QDOS ) -> MS DOS -> PC DOS

Микрософт получает возможность ставить MS DOS на совместимые с IBM PC машины . конкурентов IBM и . более того — везде.

Уже в августе 1981 года Билл Гейтс приезжает в Санта-Клару — центр Кремниевой Долины — и начинает переговоры в том числе с Интел, в попытках вытеснить DR продукт — исторически давно и устойчиво работающую в самых разных интеловских приложениях СP/M — «своей» MS DOS.

Один из сотрудников Intel который в то время был ответственным в компании по ровно этому направлению приложений софта микропроцессоров и микро-компьютеров — John Whatron — упомянул в статье «The Origins of DOS» опубликованной Microprocessor Report в октябре 1994 года про некоторые события эпохи противостояния Гарри Килдала и Билла Гейтса и тут же получил по обыкновению «возмущенное письмо» по этому поводу от Тима Патерсона. Ниже фрагмент ответа Джона:

Характерно звучат некоторые из заключительных фраз приведенного выше ответного письма Джона о том впечатлении которые и сам Тим Патерсон и остальные сотрудники Гейтса на него тогда произвели.

«Сильнейшее впечатление — которое за минувшие 13 лет меня не покидало — состояло в том что ‘программисты’ Микрософт были совершенно необученной командой недисциплинированных [в профессиональном отношении] людей которые способны только пытаться воспроизводить идеи других людей . «

Занавес . Конец первого акта пиесы под хрестоматийным названием: как «Билл Гейтс изобрел MS DOS», .

который MS DOS — согласно ставшей хрестоматийной легенде о создании юным очкариком-ботаником громадной корпорации Микрософт — пораженная его искусством компания ИБМ поставила на свой IBM PC и таким образом начался известный всем в мире победный взлет на вершину бизнес процветания самого богатого человека планеты.

С легендой о характере первого этапа создания компании Микрософт по-видимому хоть чуть, но возможно в чем-то пояснело, однако остается по-преженму непроницаемо безответным вопрос — зачем это все надо было ИБМ?

Нет кажется нигде в мире по сю пору — и все еще не похоже что когда-то появится — внятного ответа на этот вопрос.

Как впрочем и на многие иные — из следующих этапов той же пиесы — единственный сюжетный смысл которой состоял в постоянно растущих масштабах поистине «царских подарков» крупнейшей кампании мира никому до того неизвестному «мальчику» по имени Билл.

Хотя коненчо же есть в Америке и такие «бытописатели нравов современного бизнеса» кто полагает, что возможно и не в мальчике вовсе было дело, а в его заботливой маме.

И соответственно автор нижецитируемой книги поясняют некоторые дополнительные к пониманию вышеобсуждавшейся ситуации детали:

2006 year-end from continuing operations
Revenue: $44.282 billion
Net income $12.599 billion
Total Assets: $69.597 billion
Number of employees: 76,000
2007 August Market Cap $264.86B
2006 year-end from continuing operations
Revenue: $91.4 billion (94.67B 2007)
Net Income: $9.4 billion (9.79B 2007)
Total Assets: $103.2 billion
Number of employees: 355,766
2007 August Market Cap $150.87B

Как видно из приведенной выше таблицы, компания Микрософт нынче генерирует прибыль для своих акционеров заметно большую чем ИБМ, а обшая цена акций компании Microsoft на фондовой бирже — Market Cap — почти вдвое больше чем IBM.

Любопытно отметить в этой связи также и иное обстоятельство. Выше отмечал как росли экономические показатели ИБМ в тот момент когда эта кампания начал по сю пору никому не понятных целей и форм инвестиции в Микрософт.

Теперь сравним объем продаж IBM в вышеотмеченном 1979 году с данными таблицы от 2006 года.

Если выполнить это сравнение в сопоставимых ценах — с поправкой на инфляцию — то оказывается что на интервале 1979-2006 годы объем продаж ИБМ вырос чуть более чем в 2 раза. Еще раз отметим это обстоятельство — за 27 лет, прошедших с 1979 года объем продаж IBM вырос в 2 раза.

Для самой из всех по-видимомуу динамично развивающейся отрасли информационных технологий это означает что сколько то заметного роста компании IMB в эти годы не было и вовсе.

Общий вес компании IBM в американской компьютерной индустрии последние четверть века постоянно снижался, но и не вообще а с нарастающей скоростью падала доля IBM в том числе и на американском компьютерном рынке, не говоря уже о мировом..

В какой степени это было связано с параллельно во времени протекавшим процессом роста компании Микрософт с полного нуля — если сопоставлять с ИБМ в 1979 году — до нынешнего положения одного из бесспорных лидеров мировой индустрии программного обсепечения, почти в 2 раза превосходящей по текущей рыночной стоимости компанию IBM, можно только предполагать.

Ничего с определенностью сказать нельзя, потому как все вышеотмеченные — и многие иные того же ряда — вопросы относительно впечатляющего каскада совершенно алогичных (с любой решительно точки зрения абсолютно алогичных) действий странного тандема IBM-Microsoft по сю пору остаются без ответа и более того по-видимому никогда и никем сколько-то серьезно все еще не обсуждались..

____
Update: На youtube недавно появилось любопытное видео, посвященное вышеописанным событиям, в той их версии, которая кажется наиболее комфортной IBMicrosoft стороне той истории. Представители ИБМ а также основатели Микрософт Гейтс и Балмер лично рассказывают про то, какими они запомнили те события:

IBM PC

Материал из ПИЭ.Wiki

IBM PC — первый массовый персональный компьютер производства фирмы IBM, выпущенный в 1981 году. В более широком смысле так называют всё семейство персональных компьютеров, оснащённых процессорами семейства Intel x86.

Содержание

История

До 80-х годов IBM очень активно работала по крупным заказам. Несколько раз их делало правительство, несколько раз военные. Свои мэинфреймы она поставляла как правило образовательным и научным заведениям, а также большим корпорациям. Вряд ли кто-то покупал себе домой отдельный шкаф System/360 или 370 и с десяток тумбочек-накопителей на основе магнитных лент и уже уменьшенных в пару раз по сравнению с RAMAC 305 жестких дисков.

Голубой гигант был выше нужд обычного потребителя, которому для полного счастья нужно куда меньше, чем NASA или очередному университету. Это дало шанс встать на ноги полуподвальной компании Apple с логотипом в виде Ньютона, держащего яблоко, вскоре замененного на просто надкушенное яблоко. А придумала Apple совсем простую вещь — компьютер каждому желающему. Эту идею не поддержали ни Hewlett-Packard, где ее изложил Стив Возняк, ни другие крупные ИТ-компании того времени.

Когда IBM спохватилась было уже поздно. Мир уже восхищался Apple II – самым популярным и успешным компьютером Apple за всю ее историю (а не Macintosh, как многие полагают). Но ведь лучше поздно чем никогда. Не сложно было догадаться, что этот рынок находится в самом начале своего развития. В результате появился IBM PC (модель 5150). Случилось это 12 августа 1981 года.

Самое поразительное, что это был не первый персональный компьютер IBM. Звание первого принадлежит модели 5100, выпущенной еще в 1975 году. Он был куда более компактным, чем мэинфреймы, имел отдельный монитор, хранилище данных и клавиатуру. Но он предназначался для решения научных задач. Для бизнесменов и просто любителей техники он подходил плохо. И не в последнюю очередь из-за цены, которая составляла около $20000.

IBM PC изменил не только мир, но и подход компании к созданию компьютеров. До этого IBM делала любую вычислительную машину от и до самостоятельно, не прибегая к помощи третьих фирм. С IBM 5150 вышло иначе. В то время рынок персональных компьютеров был разделен между Commodore PET, семейства Atari 8-битных систем, Apple II и TRS-80s производства Tandy Corporation. Поэтому IBM торопилась не упустить момент.

Группе из 12 человек, работавшей во флоридском городе Бока Ратон под руководством Дона Эстриджа (Don Estrige), было поручено работать над Project Chess (дословно «Проект Шахматы»). Они справились с задачей примерно за год. Одним из их ключевых решений было использование разработок сторонних производителей. Это одновременно экономило множество средств и времени на собственных научных кадрах.

Изначально Дон в качестве процессора выбрал IBM 801 и специально разработанную для него операционную систему. Но немногим ранее голубой гигант выпустил в широкую продажу микрокомпьютер Datamaster (полное название System/23 Datamaster или IBM 5322), в основе которого лежал процессор Intel 8085 (немного упрощенная модификация Intel 8088). Как раз это и послужило причиной выбора для первого ПК IBM процессора Intel 8088. У IBM PC даже слоты расширения совпадали с таковыми у Datamaster. Ну а Intel 8088 потребовал новую операционную систему DOS, очень вовремя предложенную маленькой компанией из Редмонда под названием Microsoft. Не стали делать новый дизайн для монитора и принтера. В качестве первого был выбран ранее созданный японским подразделением IBM монитор, ну а печатающим устройством стал принтер производства Epson.

IBM PC продавался в различных конфигурациях. Самая дорогая стоила $3005. Она оснащалась процессором Intel 8088, работающим на частоте 4.77 МГц, который при желании мог быть дополнен сопроцессором Intel 8087, делавшим возможным вычисления с плавающей точкой. Объем ОЗУ составлял 64 Кбайта. В качестве устройства для постоянного хранения данных предполагалось использовать 5.25-дюймовые флоппи-дисководы. Их могло быть установлено одна или две штуки. Позже IBM начала поставлять модели, позволявшие подключение кассетных носителей данных.

Жесткий диск в IBM 5150 установить было нельзя из-за недостаточной мощности блока питания. Однако компания так называемый «модуль расширения» или Expansion Unit (известный также как IBM 5161 Expansion Chassis) с винчестером на 10 Мбайт. Он требовал отдельного источника питания. Кроме того, в него можно было установить второй HDD. Также он имел 5 слотов расширения, тогда как сам компьютер имел еще 8. Но для подключения Expansion Unit требовалось использовать карты Extender Card и Receiver Card, что устанавливались в модуле и в корпусе соответственно. Другие слоты расширения компьютера обычно были заняты видеокартой, картами с портами ввода/вывода и т.д. Можно было и нарастить объем ОЗУ до 256 Кбайт.

Самая дешевая конфигурация обходилась в сумму $1565. Вместе с ней покупатель получал тот же самый процессор, но оперативной памяти было всего 16 Кбайт. Не поставлялся с компьютером и флоппи-дисковод, а также не было и стандартного CGA-монитора. Зато имелся адаптер для кассетных накопителей и видеокарта, ориентированная на подключение к телевизору. Таким образом дорогая модификация IBM PC была создана для бизнеса (где, кстати, и получила довольно широкое распространение), а более дешевая — для дома.

Но была и еще одна новинка в IBM PC – базовая система ввода/вывода или BIOS (Basic Input/Output System). Он до сих пор используется в современных компьютерах, хоть и в несколько измененном виде. Новейшие системные платы уже содержат новые прошивки EFI или даже упрощенные варианты Linux, однако до исчезновения BIOS определенно еще пройдет несколько лет.

Архитектура IBM PC была сделана открытой и общедоступной. Любой производитель мог делать периферию и ПО для компьютера IBM без покупки какой-либо лицензии. Заодно голубой гигант продавал IBM PC Technical Reference Manual, где был размещен полный исходный код BIOS. В итоге год спустя мир увидел первые «IBM PC совместимые» компьютеры от Columbia Data Products. Далее последовала Compaq и другие компании.


Основные блоки IBM

PC Обычно персональные компьютеры IBM PC состоят из трех частей (блоков):

·клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;

·монитора (или дисплея) — для изображения текстовой и графической информации.

Компьютеры выпускаются и в портативном варианте — в «наколенном» (лэптор) или «блокнотом» (ноутбук) исполнении. Здесь системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус: системный блок спрятан под клавиатурой, а монитор сделан как крышка к клавиатуре. Хотя из этих частей компьютера системный блок выглядит наименее эффектно, именно он является в компьютере «главным». В нем располагаются все основные узлы компьютера:

·электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройства и т. д.);

·блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;

·накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);

·накопитель на жестом магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).

Дополнительные устройства

К системному блоку компьютера IBM PC можно подключать различные устройства ввода-вывода информации, расширяя тем самым его функциональные возможности. Многие устройства подсоединяются через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока компьютера. Кроме монитора и клавиатуры, такими устройствами являются:

·принтер — для вывода на печать текстовой и графической информации;

·мышь — устройство, облегчающее ввод информации в компьютер;

·джойстик — манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой, употребляется в основном для компьютерных игр;

·а также другие устройства.

Некоторые устройства могут вставляться внутрь системного блока компьютера, например:

·модем — для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть;

·факс-модем — сочетает возможность модема и телефакса;

·стример — для хранения данных на магнитной ленте. Некоторые устройства, например, многие разновидности сканеров (приборов для ввода рисунков и текстов в компьютер), используют смешанный способ подключения: в системный блок компьютера вставляется только электронная плата (контроллер), управляющая работой устройства, а само устройство подсоединяется к этой плате кабелем.

Конфигурация первого IBM PC

-Процессор Intel 8088 с частотой 4.77 МГц, ёмкость ОЗУ от 16 до 256 Кбайт.

-Флоппи-дисководы емкостью 160 Кбайт приобретались за отдельную плату (можно было подключить один или два таких дисковода).

-Винчестера не было.

Ключевыми технологиями стали:

-Системная шина ISA со стандартными слотами, что позволяло вставлять в компьютер разнообразные платы расширения (видео-, звуковые, сетевые и прочие адаптеры).

-BIOS — набор системных функций, позволявший разработчику ПО абстрагироваться от деталей работы аппаратуры и не зависеть от конкретной конфигурации системы. (До этих пор всё ПО разрабатывалось только под конкретные машины и поставлялось вместе с ними).

-В IBM PC можно было использовать либо монохромный видеоадаптер MDA (текст 80×25, размер символа 9×14), либо цветной видеоадаптер CGA (текст 80×25 или 40×25, размер символа 8×8, либо графика 320×200/4 цвета или 640×200/2 цвета). Причём можно было даже вставить оба адаптера и подключить сразу два монитора, монохромный и цветной.

П. Нортон программно-аппаратная организация компьютера ibm pc

Название П. Нортон программно-аппаратная организация компьютера ibm pc
страница 3/20
Дата публикации 09.03.2013
Размер 3.81 Mb.
Тип Документы

userdocs.ru > Информатика > Документы

ГЛАВА 3. КАК РАБОТАЕТ IBM/PC

В этой главе мы рассмотрим работу «мозга» IBM/PC — микропроцессора

8088 — как он выполняет вычисления, использует память и общается с внешним

миром. В этой главе поясняются такие понятия как прерывание, стек и порт.

Практически весь материал этой главы полностью относится к уже

упоминавшимся нами трем областям интересов. Это объясняется тем, что речь

в основном будет идти о функционировании микропроцессора 8086/8088, общего

для IBM/PC, компьютеров, работающих под управлением операционной системы

3.1. Память, часть 1: что это такое и как осуществляется чтение из

памяти
Одним из основных элементов компьютера, позволяющим ему нормально

функционировать, является память. Внутренняя память компьютера — это место

хранения информации, с которой он работает. Внутренняя память компьютера

является временным рабочим пространством; в отличие от нее внешняя память,

такая как файл на дискете, предназначена для долговременного хранения

информации. Информация во внутренней памяти не сохраняется при выключении

По аналогии с конторской работой можно назвать микропроцессор

конторским служащим, а память компьютера — рабочим столом: пространство

его используется временно, для выполнения работы.

Память компьютера организована в виде множества ячеек, в которых

могут храниться значения; каждая ячейка обозначется адресом. Размеры этих

ячеек и, собственно, типы значений, которые могут в них храниться,

отличаются у разных компьютеров. Некоторые старые компьютеры имели очень

большой размер ячейки, иногда до 64 бит в каждой ячейке. Эти большие

ячейки назывались «словами». Супер-копьютеры Крей и компьютер Юнивак

ориентированы на работу со словами.

Трудность работы со словами большой длины заключается в том, что

обычно программы работают не с целыми словами, а с их частями. Поэтому

большинство современных компьютеров, и в том числе все персональные

компьютеры, используют значительно меньший размер ячейки памяти, состоящей

всего из 8 бит или «байта»: Байт — это очень удобная единица информации,

отчасти потому что он позволяет хранить код одной буквы алфавита или

одного символа. Поскольку символ занимает в точности один байт, термины

«байт» и «символ» часто используются в одном и том же смысле.

Так как IBM/PC использует ячейки памяти длиной восемь бит или один

байт, в памяти могут храниться значения, которые можно выразить восемью

битами. Это значения до двух в восьмой степени или 256. Смысл величины,

записанной в ячейку памяти, зависит от способа ее использования. Можно

считать, что байт содержит код алфавитного символа — так называемый код

ASCII. В то же время его можно рассматривать и как число. Все 256

возможных значений могут рассматриваться либо как положительные числа от 0

до 255, либо как числа со знаками в диапазоне от — 128 до + 127. Кроме

того, байт может использовать как часть большого объема данных, например,

строки символов или двухбайтного числа.

Для удобства манипулирования символьными данными компьютеру

необходимо чтобы коды символов преобразовывались в байтовые величины.

Большинство компьютеров, включая IBM/PC, используют код ASCII,

американский стандартный код для обмена информации. (Большинство

компьютеров фирмы «IBM» используют другую схему кодирования символов,

называющуюся EBCDIC; системы ASCII и EBCDIC организованы по разному, но

перекодировка из одной системы в другую большого труда не представляет).

В коде ASCII числовые значения присваиваются всем обычно используемым

символам, таким как буквы алфавита, строчные и заглавные, цифры, знаки

пунктуации. Несколько кодов зарезервированы для управления, например,

чтобы указать конец строки символов. Эти специальные управляющие коды в

основном имеют значения от CHR$(0) до CHR$(31). Использование этих

специальных кодов IBM/PC имеет ряд особенностей, которым посвящено

Код ASCII — это семибитовый код, имеющий 128 возможных значений

кодов. Стандартный код ASCII обычно использует первые 128 из 256 возможных

значений, помещающихся в байте. Остальные 128 могут использоваться для

различных целей, образуя «расширенный набор» символьных кодов ASCII. Не

существует никаких стандартов использования расширенных кодов и различные

устройства компьютеров используют их по-разному. Дисплей IBM/PC использует

расширенный набор языков, отличных от английского, различных

математических символов, а также псевдографических элементов, которые

можно использовать для рисования. Программа, приведенная в листинге 1.1,

показывает все специальные символы IBM/PC, а подробнее об их организации

сказано в главе 8.

Стандартное для IBM/PC матричное устройство печати MX-80 фирмы

«Эндисон» преобразует коды символов расширенного набора ASCII в печатные

формы, отличающиеся от изображений на экране. Если запустить программу

1.1, а затем использовать операцию PrintScreen (печать экрана) для

копирования содержимого экрана на печатающее устройство, Вы сможете

сравнить экранный и печатный эквиваленты одних и тех же расширенных кодов

Таблицы стандартных кодов ASCII и расширенных кодов ASCII для IBM/PC

можно найти во многих местах. Одна из них приведена в конце руководства по

Бейсику. Очень удобная форма таблицы приведена в приложении C к

техническому руководству по IBM/PC.

До сих пор мы рассматривали побайтное использование памяти, однако,

часто для более сложных значений, чем может уместиться в одном байте

используется несколько байт вместе. Если необходимы строки символов, они

сохраняются в соседних ячейках памяти, по одному символу на байт; первый

слева символ записывается в первый байт, т.е., байт с наименьшим адресом.

Если требуется запомнить целое число больше одного байта, то оно

записывается в несколько байт, также расположенных рядом. Наиболее

распространенный формат использует 2 байта или 16 бит, что очень удобно

для 16-разрядного процессора, такого как 8088. В терминах микропроцессора

8088 двухбайтное число называется словом. Многие команды 8088 специально

разработаны для работы со словами. Могут использоваться и более длинные

форматы — трех-, четырехбайтные и длиннее — но они не так широко

распространены как двухбайтные и для работы с ними нужны специальные

Когда числа, состоящие из двух или нескольких байт, хранятся в памяти

микропроцессора 8088, они размещаются в ячейках последовательно, начиная с

младшего байта числа. Такой способ несколько непривычен для большинства

специалистов, не имевших дела с микропроцессорами фирмы «Интел». Если Ваша

программа работает с отдельными байтами в памяти, необходимо учитывать

такой способ хранения.

Арифметический сопроцессор 8087 использует несколько специальных

форматов, включающих четырехбайтовый целочисленный формат и три формата с

плавающей запятой: двухбайтный, четырехбайтный и десятибайтный, а также

десятичный формат с двадцатью десятичными цифрами. Микропроцессор 8088

непосредственно не использует эти форматы, но если к IBM/PC подключен

арифметический сопроцессор 8087, эти форматы становятся как бы расширением

набора форматов данных.

3.2. Память, часть 2: что такое адрес
Каждая ячейка памяти имеет адрес, который используется для ее

нахождения. Адреса — это числа, начиная с нуля для первой ячейки

увеличивающиеся по направлению к последней ячейке памяти. Поскольку адреса

— это те же числа, компьютер может использовать арифметические операции

для вычисления адресов памяти.

Архитектура каждого компьютера накладывает собственные ограничения на

величину адресов. Наибольший возможный адрес определяет обьем адресного

пространства компьютера или то, какой обьем памяти он может использовать.

Обычно компьютер использует память меньшего обьема, чем допускается его

возможностями адресации. Если архитектура компьютера предусматривает

небольшое адресное пространство, это накладывает суровые ограничения на

возможности такого компьютера.

IBM/PC использует возможности адресации микропроцессора 8088

полностью. Адреса в 8088 имеют длину 20 бит, следовательно, процессор

позволяет адресовать два в двадцатой степени байта или 1024 К.

Такое большое адресное пространство позволяет свободно использовать

ресурсы памяти для специальных целей, что мы увидим в следующем разделе.

Перед этим необходимо разобраться в том, как 16-разрядный компьютер

работает с 20-разрядными адресами и какие ограничения это может наложить

на программы пользователя.

Большая часть арифметических операций, которые может выполнять

микропроцессор 8088, ограничивается манипуляцией с 16-разрядными числами,

что дает диапазон значений от 0 до 65.535 или 64 К. Поскольку полный адрес

должен состоять из 20 разрядов, необходимо было разработать способ

управления 20 разрядами. Решение было найдено путем использования принципа

Если взять 16-ти разрядное число и добавить к нему в конце четыре

двоичных нуля, то получится 20-ти разрядное число, которое может

использоваться как адрес. Добавлением четырех нулей или сдвиг числа влево


на четыре разряда фактически означает умножение числа на 16 и теперь

диапазон значений будет составлять 1.024К. К сожалению, число с четырьмя

нулями в конце может адресовать только одну из 16 ячеек памяти — ту, адрес

которой оканчивается на четыре нуля. Все остальные ячейки, адреса которых

оканчиваются на любую из остальных 16 комбинаций из четырех бит, не могут

быть адресованы при таком методе адресации.

Для окончательного решения проблемы 20-разрядной адресации

используются два 16-разрядных числа. Считается, что одно из них имеет еще

четыре нуля в конце (выходящие за пределы разрядной сетки). Такое как бы

20-разрядное число называется сегментной частью адреса. Второе

шестнадцатиричное число не сдвигается на четыре разряда и используется в

своем нормальном виде. Это число называется относительной частью адреса.

Сложением этих двух чисел получают полный 20-разрядный адрес, позволяющий

адресовать любую из 1.024 К ячеек памяти в адресном пространстве IBM/PC.

Сегментная часть адреса задает ячейку с адресом, кратным 16, эта ячейка

называется границей параграфа. Окончательное значение указывает конкретную

ячейку на определенном удалении от границы параграфа. Рисунок 3.1

показывает как это делается.

Чтобы лучше усвоить этот момент, рассмотрим все еще раз. Полный

20-разрядный адрес задается двумя частями, каждая из которых представляет

собой 16-разрядное число. Сегментная часть адреса обрабатывается так, как

будто он имеет четыре дополнительных нуля в конце. Эта сегментная часть

может относиться к любой части всего адресного пространства — но она может

указывать только на шестнадцатиричную границу, то есть, на адрес,

оканчивающийся на четыре нуля. Относительная часть адреса прибавляется к

сегментной части, образуя полный адрес. Относительная часть адреса может

задавать любую ячейку памяти, отстоящую от ячейки, указываемой сегментной

частью, не более чем на 64К.

Рис. 3.1. Адресация памяти:

1-обычный 16-разрядный регистр адреса; 2-16бит (4 шестнадцатиричные цифры)

4 бита на шестнадцатиричную цифру; 3-сдвиговый регистр сегмента;

4-объединенные регистры сегмента адреса и сегмента; 5-дополнительный

шестнадцатиричный ноль; 6-результат — 20-разрядный адрес
Хотя относительная часть адреса могла бы задавать только четыре

последних цифры адреса, она принимает значения от 0 до без единицы 64К.

Большая часть манипуляций с адресами связана с относительной частью

адреса. Сегментная часть адреса фактически становится базовым адресом для

рабочей области размером ,;К, которую позволяет адресовать относительная

Имеется удобный способ записи сегментированных адресов, использование

которого программой DEBUG (описанной в главе 6) Вы еще увидите. Кроме

того, он хорошо прослеживается в ассемблерных листингах, например в том,

который приведен в приложении А к техническому руководству фирмы IBM.

Сначала записывается сегментная часть адреса, после нее следует двоеточие,

а затем относительная часть адреса. Например, если сегментная часть адреса

(в шестнадцатиричной форме) 2222, а относительная часть — 3333, то полный

сегментированный адрес будет записываться как 2222:3333. Фактический

20-разрядный адрес будет в шестнадцатиричном виде иметь значение 25553,

получаемое таким простым сложением:

(В конце этого раздела мы приведем несколько примеров работы с

сегментированными адресами на Бейсике и Паскале).

Для работы с сегментированными адресами микропроцессор 8088 имеет

специальные регистры сегментов, предназначенные для хранения сегментной

части адресов. Загрузив в регистр сегмента некоторое значение, можно

адресовать следующие за ним 64К ячеек памяти. Без изменения значения в

регистре сегмента компьютер может работать только с 64К байтами из общего

адресного пространства в 1.024К. Путем изменения значения в регистре

сегмента можно адресовать любую ячейку памяти.

Чтобы иметь возможность в каждый момент времени работать более чем с

64К памяти, в микропроцессоре 8088 предусмотрены четыре различных регистра

сегмента, каждый из которых имеет особое назначение. Память компьютера

используется для различных целей — часть ее занимает программа, другая

часть используется для хранения данных, с которыми в данный момент

работает программа. Поэтому два регистра сегмента выделены для программы и

для данных. Для указания базового адреса программного или кодового

сегмента используется регистр CS. Для указания сегмента данных

используется регистр DS. Еще одна область памяти, используемая для

специальных целей, называется стеком и ее адрес указывается регистром

стека SS. И, наконец, для обеспечения дополнительных возможностей

адресации имеется регистр дополнительного сегмента (или сегмента

Когда программа подготавливается к выполнению, операционная система,

такая как DOC, выбирает ячейки каких разделов будут использоваться для

размещения кодовой части программ, данных и стека. В регистры сегментов

CS,DS и SS заносятся адреса этих ячеек. При выполнении программы адреса в

этих регистрах позволяют находить нужные ячейки памяти.

Следует понять, что эти регистры совсем не обязательно должны

указывать на сегменты памяти, расположенные далеко друг от друга. Они

могут указывать на любые ячейки, находящиеся далеко или близко друг от

друга и даже располагающиеся в одном разделе. Если необходимо всего пару

тысяч байт для размещения программы и данных, кодовый сегмент и сегмент

данных могут располагаться рядом. И хотя фрагменты кодового сегмента и

сегмента данных используются при выполнении программы по-разному,

64К-байтные области, адресуемые соответствующими регистрами сегментов,

могут отсекаться. На рис.3.2 показано как эти три сегмента —

кодовый,данных и стека — могут использоваться и как области этих сегментов

Рис.3.2. Сегменты кода, данных и стека:

1-регистр сегмента; 2-указывает 64К памяти; 2-нам требуется; 3-16К кодовой

части; 4-32К данных; 5-8К стека; 6-мы выделяем для них место в памяти и

устанавливаем значения соответствующих регистров; 7-регистры обеспечивают

доступ к большому обьему памяти, чем необходимо; 8-избыток
Если программа не изменяет содержимого своих регистров сегментов, то

она может использовать только 64К данных и кодовую часть обьемом 64К. С

другой стороны, если программа будет манипулировать содержимым регистров

сегментов, то она сможет работать с данными любого обьема, вплоть до

1024К. Может использоваться любой из режимов работы, но на практике обычно

фиксируют содержимое регистра сегмента данных и при необходимости изменяют

содержимое регистра кодового сегмента. Такой способ организации работы

поддерживается набором команд микропроцессора 8088, обеспечивающим очень

удобный способ загрузки регистра кодового сегмента CS, путем использования

команд FARCALL и FARRET.

Практические результаты такой организации выразились в том, что ДОС и

языковые процессоры используют программные соглашения, которые позволяют

увеличивать обьем программ практически неограниченно, в то время как их

адресуемая область данных ограничена 64К. Вы легко заметите это

ограничение, работая с Паскалем или компилятором Бейсика. Для

«встроенного» интерпретатора Бейсика для IBM/PC собственно выполняемой

программой является сам интерпретатор, а то что Вы считаете своей

программой на Бейсике фактически является частью данных интерпретатора.

Таким образом, для интерпретатора Бейсика суммарный обьем кодовой части и

данных Вашей программы не должен превышать 64К, которые позволяет

адресовать регистр данных DS.

Как Бейсик, так и Паскаль лишь до определенной степени позволяют

манипулировать сегментированными адресами. Вы можете непосредственно

изменять содержимое регистров CS,DS,SS и ES-языковой процессор должен

управлять этими регистрами, иначе все может совершенно запутаться. Однако,

определенный способ использования в программах сегментированной адресации

Ниже приводится описание использования такого способа в Бейсике.

Глава 3 как работает ibm/pc

International Business Machines – американская электронная корпорация, один из крупнейших мировых производителей всех видов компьютеров и программного обеспечения, а также и один из крупнейших провайдеров глобальных информационных сетей. В списке крупнейших компаний мира IBM находится на шестой строке. Штаб-квартира находится в городе Армонк, штат Нью-Йорк.

Основание компании произошло в 1911 году, а современное название появилось в 1924. С середины 50-х годов компания уже занимала ведущее положение на компьютерном рынке. В 1981 году был создан первый компьютер, и к середине 80-х годов IBM контролировала около 60% мирового производства электронно-вычислительной техники. А как же начиналась история компании?

19 век, немецкий эмигрант Герман Холлерит, работающий в Бюро переписи населения, предлагает автоматизировать статистический учет иммигрантов при помощи перфорированных карточек. Для осуществления своей идеи Герман изобретает электрическую машину для обработки данных. Образец оказался настолько удачным, что в 1896 году Холлерит основывает свою фирму — Tabulating Machine Co. Вскоре табуляторы Холлерита начинают поставляться за рубеж, причем среди заказчиков была и Россия.

Основатель IBM — Герман Холлерит.

В 1911 году благодаря Чарльзу Флинту происходит объединение между компанией Холлерита и двух других фирм, которые специализировались на автоматизации обработки статичных данных. В этом же году 15 июня был создан конгломерат, который назвали Computing Tabulating Recording (CTR). Новорожденная компания сумела завоевать свой сектор рынка и спустя некоторое время появляются отделения в Детройте, Вашингтоне, Торонто и Дейтоне.

В 1914 году генеральным менеджером CTR становится Томас Уотсон-старший, с именем которого связаны основные заслуги компании в 1920-1940-е годы. Имея шотландское происхождение, Уотсон через одиннадцать месяцев после начала работы в CTR становится ее президентом. К 1919 году оборот компании увеличивается и достигает 2 млн. долларов. Так как техника от CTR нашла рынки сбыта в Европе, Южной Америке, Азии и Австралии, то в 1924 году компания вынуждена была сменить название на новое — International Business Machines (IBM).

Статистическая машина Германа Холлерита.

Депрессия 1930-х годов существенно затронула корпорацию IBM. Несмотря на вынужденные резкие сокращения, Уотсон продолжает финансировать научные разработки, оплачивая вынужденные отпуска сотрудников. В итоге к 1935 году, когда правительство США решило автоматизировать учет занятости на 26 млн. человек, IBM уже была полностью готова предоставить такую систему в кратчайшие сроки.

В том же 1935 году инженеры из IBM создают первую электрическую печатную машинку.

Время первых Электронно-Вычислительных Машин (ЭВМ).

Во время Второй мировой войны компания вынуждена была переориентировать свои производственные мощности и начать выполнение оборонных заказов. Как не странно именно в лабораториях IBM совместно с учеными Гарвардского университета (среди которых был и Говард Эйкен) выполнялась работа над созданием одной из первых ЭВМ – автоматического последовательного управляемого калькулятора (Automatic Sequence Controlled Calculator — ASCC).

В 1944 году такая машина была собрана и получила название Марк-1. Эта ЭВМ весом более пяти тонн могла осуществлять довольно сложные последовательные математические вычисления. В 1946 году IBM была предложена первая коммерческая модель электронно-вычислительной машины под названием IBM 603 Multiplier.

В 1952 году свет увидел электронно-вычислительную машину IBM 701, в которой использовались электронно-вакумные лампы. Данное нововведение оправдало себя, так как в отличие от электромеханических переключателей в Марк-1, электронные лампы в случаи неисправности можно было легко заменить. Скорость вычисления компьютера возросла до 17 000 операций в секунду.

Появившийся в 1954 году на основе новой технологии компьютер NORC поступает на вооружение морской артиллерии США. Благодаря ему производились самые сложные баллистические вычисления, которые позволяли эффективно управлять огнем береговой артиллерии на сверхдальних расстояниях. В 1957 году годовой оборот IBM превысил 1 млрд. долларов.

Появление ЭВМ имело много плюсов, но был и главный весомый минус. Где хранить исходные данные и результаты вычислений? – в 1957 году проблему исправила новая машина IBM 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Данный компьютер с системой хранения результатов вычисления получает широкое применение в коммерческих фирмах, и даже в спорте – в 1960 году его использовали на зимней Олимпиаде в Скво-Вэлли (США). В этом же, 1957 году, инженеры IBM разработали язык программирования — FORTRAN (FORmula TRANslation).

В 1957 году происходит смена руководства, и пост президента покидает Уотсон-старший, который руководил компанией около 40 лет, на его место приходит его сын – Томас Уотсон-младший.

Ламповые компьютеры постепенно устаревали, а появление транзисторов ускорило ещё сильнее этот процесс. В 1959 году IBM разработала свой первый полностью на транзисторах большой универсальный компьютер (мейнфрейм модели 7090), способный выполнять до 229 000 операций в секунду.

Новая разработка была находкой для военно-воздушных сил США, которые создавали систему раннего предупреждения о нападении баллистических ракет.

Мейнфрейм IBM 7090.

А в 1964 году авиакомпанией SABRE на основе двух 7090-х создается автоматизированная система продажи и бронирования авиабилетов в 65 городах мира.

Совместимые компьютеры IBM.

В 1964 году были выпущены первые шесть программно совместимые модели семейства IBM System-360 на интегральных схемах. Они использовали общий набор периферийных и внешних запоминающих устройств, единую систему стандартных структур данных и команд, и лишь отличие друг от друга было в объеме используемой памяти и производительности. Центральный процессор был с системой прерываний, а память строилась по принципу «блочности».

ЭВМ третьего поколения зародилась благодаря новым образцам компьютеров семейства IBM/360. К заказчикам они поступили во второй половине 1965 года, а к 1970 году было разработано 15 моделей, из которых самая малая (IBM/360-20-10) была примерно в 50 раз дешевле и в 100 раз менее производительна по сравнению с самой большой IBM/360-95.

Операционная система OS/360, состоящая из модулей имела уровни, которые предназначались для разнообразных конфигураций аппаратной части. Фред Брукс – главный разработчик операционной системы сравнивал важность ее появления с тем значением, которое имели для науки расщепление атома и запуск искусственного спутника.

В разработку семейства с универсальной масштабируемой архитектурой за 4 года руководством IBM было вложено 5 млрд. долларов – сумма превышающая затраты правительства США на осуществления Манхэттенского проекта и абсурдная для частной компании в 1960-х годах. Данный проект полностью поменял стандарты компьютерной индустрии, сделав позиции корпорации на рынке мейнфреймов практически непоколебимыми.

В 1967 году на основе логической структуры System-360 было разработано семейство бортовых машин 4Pi и почти десятка систем стратегического назначения. Из значимых известны – бортовые компьютеры IBM для космических аппаратов Gemini и Apollo, а также системы управления полетами в Хьюстоне.

В 1969-1971 годах компьютеры IBM обеспечивали высадку американских астронавтов на Луну, в 1973 году IBM выполнило заказ NASA на поставку компьютерного оборудования для программы «Союз-Аполлон». Впоследствии IBM принял участие и в программе полетов космических челноков «Шаттл».

Поскольку компьютеры System-360 были модульными, владельцам не составляло труда их модернизировать по частям в случаи изменения конфигурации. К концу 1960-х годов IBM занимала господствующее положение на рынке, а объем сбыта продукции превысил 3 млрд. долларов.

В 1971 году был представлен потребителям гибкий диск, который позже стал стандартом для хранения данных. В 1973 году президентом IBM становится Фрэнк Кэрри, что положительно повлияло на компанию – выпуск компьютеров на порядок вырос и увеличился срок их службы. В этом же году был налажен выпуск системы автоматической считки цены изделий с помощью лазера для универмагов, и компьютер IBM-3614, с помощью которого клиенты банков могли осуществлять операции по счетам.

В 1980 году руководством корпорации было принято революционное решение, которое в будущем изменило ход событий – создание персонального компьютера. При его конструировании был применен принцип открытой архитектуры: его компоненты были универсальны, что позволило модернизировать компьютер по частям.

Для уменьшения затрат на разработку персонального компьютера IBM использовались разработки других фирм в качестве составных частей своего творения, в частности, процессор фирмы Intel и программное обеспечение Microsoft.

В 1981 году с появлением IBM PC вырос спрос на персональные компьютеры, которые стали инструментом труда людей разных профессий. Помимо огромного спроса на компьютеры также и вырос спрос на программное обеспечение и периферию. На этой волне спроса появились сотни фирм, которые заняли свои ниши компьютерного рынка.

IBM в наше время, и что нас ждет в будущем.

Рынок персональных компьютеров имеет огромное значение, но интересы IBM гораздо шире. Традиционно сильные позиции корпорации в производстве мейнфреймов.

В 1995 году IBM заполучила престижный заказ от американского правительства на создание самого мощного в мире суперкомпьютера для Ливерморской лаборатории (центр ядерных исследований в США).

В 1996-1997 годах шахматный компьютер IBM Deep Blue победил в партии чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова. Несмотря на активный рост IBM – компания все же решает выйти на рынок процессоров, выпустив свой первый микропроцессор.

Партия между Гарри Каспаровым и IBM Deep Blue.

IBM не обошла стороной сегмент проектирования и производства серверов, где занимает лидирующие позиции с моделью eServer iSeries 400 (AS/400) — наиболее популярный в мире сервер бизнес-приложений.

Сегодня более чем в 150 странах мира работает более 700 000 систем IBM iSeries 400 (AS/400). Главный плюс системы IBM iSeries 400 заключается в том, что она масштабируема: младшие модели серверов предназначены для нужд небольших компаний и работают на одном процессоре, а более мощные старшие модели построены на 64-х битной технологии – их мощность может наращиваться до 32-х процессоров и обслуживать крупные организации.

Серверы IBM iSeries.

Опыты и исследования ученых из IBM давно уже вышли за рамки чисто коммерческих интересов и в большей степени имеют значение для всей науки. Яркий пример – 1986 год, именно в этом году сотрудники компании Г. Бинниг (Германия) и Г. Рорер (Швейцария) были награждены Нобелевской премией по физике за создание растрового туннельного микроскопа.

Среди компаний США IBM находится на первом месте по количеству полученных патентов на изобретения. В 1996 году корпорацией было запатентовано 1867 изобретений. К концу 1990-х годов IBM порядка 5 млрд. долларов в год затрачивала на научные исследования.

В 1993 году был изменен курс развития компании – председателем совета директоров Луисом Герстнером было озвучено новое стратегическое направление: создание сетевого компьютера и развитие сетевых технологий. Спустя 3 года появился первый образец такого компьютера, а 31 декабря IBM, Mastercard и Датской платежной системой было объявлено о первой транзакции посредством Internet с использованием протокола SET.

Ближайшие свои задачи IBM заключаются в создании надежных систем для электронного бизнеса. Корпорация IBM охватывает 95% рынка программного обеспечения для работы банкоматов. И являясь самым крупным провайдером услуг Интернет, компанией обслуживается более 30 000 корпоративных клиентов в 850 городах, более чем в ста странах мира.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Илон Маск рекомендует:  Как в Excel транспонировать таблицу
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кодинг, CSS и SQL