Что такое ibm pc совместимый компьютер
Обновлено: 02.07.2024
IBM PC совместимый компьютеры похожи на оригинал IBM PC, XT, и В которые могут использовать одно и то же программное обеспечение и карты расширения. Он был разработан корпорацией Business Machine и PC. IBM. Такие компьютеры назывались Клоны ПК, или IBM клоны. Термин «совместимый с IBM PC» теперь является только историческим описанием, поскольку IBM больше не продает персональные компьютеры. На промышленном жаргоне "ПК" иногда не означает "персональный компьютер"как правило, но компьютер, работающий Microsoftс Windows Операционная система, в отличие от яблокос macOS, который обычно дает компьютеру обозначение "Mac".
Ранние совместимые с IBM PC использовали то же самое компьютерный автобус как оригинальные модели ПК и AT. Шина, совместимая с IBM AT, позже была названа Стандартная отраслевая архитектура (ISA) от производителей совместимых компьютеров.
Потомки совместимых IBM PC составляют большинство настольных компьютеров на рынке в настоящее время, с доминирующей Операционная система будучи Майкрософт Виндоус, хотя совместимость со структурой шины и периферийными устройствами исходной архитектуры ПК может быть ограничена или отсутствовать. Некоторые из этих компьютеров работали MS-DOS но имел достаточно аппаратных отличий, совместимых с IBM программного обеспечения нельзя было использовать; примеры включают небольшие различия в карта памяти, последовательные порты или видео оборудование.
Только Macintosh сохранила значительную долю рынка, не имея совместимости с IBM PC.
Содержание
Происхождение
В 1980 году IBM решила как можно быстрее выпустить на рынок недорогой однопользовательский компьютер. 12 августа 1981 г. состоялся первый IBM PC пошел на распродажу. Было три операционные системы (ОС) для него. Самым дешевым и самым популярным был ПК DOS сделано в Microsoft. В качестве важной уступки соглашение IBM позволило Microsoft продавать собственную версию, MS-DOSдля компьютеров других производителей. Единственным компонентом оригинальной архитектуры ПК, эксклюзивным для IBM, был BIOS (Базовая система ввода вывода).
Темная сторона открытой системы - ее имитаторы. Если спецификации достаточно ясны для того, чтобы вы могли разрабатывать периферийные устройства, они достаточно ясны, чтобы вы могли создавать имитации. Apple . имеет патенты на два важных компонента своих систем . IBM, у которой, как сообщается, нет специальных патентов на ПК, еще более уязвима. Многочисленные машины, совместимые с ПК, - говорит виноградная лоза 60 или больше - начали появляться на рынке.
Проблемы совместимости
Несовместимые компьютеры с MS-DOS
В то же время многие производители, такие как Тэнди/RadioShack, Ксерокс, Hewlett Packard, Корпорация цифрового оборудования, Саньо, Инструменты Техаса, Тюльпан, Ван и Olivetti представила персональные компьютеры, которые поддерживали MS-DOS, но не были полностью программно или аппаратно совместимы с IBM PC.
Как и IBM, Microsoft предполагала, что авторы приложений будут писать в интерфейсы прикладного программирования в MS-DOS или прошивке BIOS, и что это сформирует то, что теперь будет называться уровень аппаратной абстракции. У каждого компьютера будет свой Производитель оригинального оборудования (OEM) версия MS-DOS, адаптированная к ее оборудованию. Любое программное обеспечение, написанное для MS-DOS, будет работать на любом компьютере с MS-DOS, несмотря на различия в конструкции оборудования.
Это ожидание казалось разумным на компьютерном рынке того времени. До этого Microsoft была основана в основном на компьютерных языках, таких как БАЗОВЫЙ. Установленное операционное программное обеспечение небольшой системы было CP / M от Цифровые исследования который использовался как любителями, так и профессионалами, использующими микрокомпьютеры. Чтобы добиться такого широкого использования и, таким образом, сделать продукт экономически жизнеспособным, ОС должна была работать на нескольких машинах от разных поставщиков, которые имели сильно различающееся оборудование. Те клиенты, которым нужны были приложения, отличные от начальных, могли с полным основанием ожидать, что издатели будут предлагать свои продукты для различных компьютеров на подходящих носителях для каждого из них.
Конкурирующая операционная система Microsoft изначально предназначалась для работы на таком же разнообразном оборудовании, хотя все они основывались на процессоре 8086. Таким образом, MS-DOS в течение нескольких лет продавалась только как OEM-продукт. Не существовало MS-DOS под брендом Microsoft: MS-DOS нельзя было приобрести напрямую у Microsoft, и каждый выпуск OEM был упакован с торговая одежда данного производителя ПК. О неисправностях нужно было сообщать изготовителю оборудования, а не Microsoft. Однако по мере того, как машины, совместимые с аппаратным обеспечением IBM, а значит, поддерживающие прямые обращения к оборудованию, получили широкое распространение, вскоре стало ясно, что OEM-версии MS-DOS практически идентичны, за исключением, возможно, предоставления нескольких служебных программ.
MS-DOS обеспечивала адекватную функциональность для символьно-ориентированных приложений, таких как те, которые могли быть реализованы только для текстовых приложений. Терминал. Если бы основная часть коммерчески важного программного обеспечения была такого рода, совместимость оборудования низкого уровня могла бы не иметь значения. Однако для обеспечения максимальной производительности и использования аппаратных функций (или обхода аппаратных ошибок) приложения для ПК быстро развивались, выходя за рамки простых терминальных приложений, которые MS-DOS поддерживала напрямую. Таблицы, WYSIWYG текстовые процессоры, программное обеспечение для презентаций и удаленный коммуникационное программное обеспечение открыла новые рынки, на которых использовались сильные стороны ПК, но требовались возможности, выходящие за рамки того, что предоставляла MS-DOS. Таким образом, с самого начала разработки программной среды MS-DOS многие важные коммерческие программные продукты были написаны непосредственно на аппаратном обеспечении по ряду причин:
«Оперативно совместимый»
Первое, о чем следует подумать при рассмотрении IBM-совместимого компьютера: «Насколько он совместим?»
- Оперативно совместимый. Может запускать «самое продаваемое» программное обеспечение IBM PC, использовать платы расширения ПК, а также читать и записывать диски ПК. Имеет «дополнительные функции», такие как портативность или более низкая цена, которые отличают компьютер от ПК, который продается в том же магазине. Примеры: (Лучшие) Columbia Data Products, Compaq; (Лучше) Корона; (Хорошо) Орел.
- Функционально совместимый. Имеет собственную версию популярного программного обеспечения для ПК. Не может использовать платы расширения ПК, но может читать и записывать диски ПК. Не может стать функционально совместимым. Пример: TI Professional.
- Совместимость с данными. Не может запускать верхнее программное обеспечение ПК. Может читать и / или записывать диски ПК. Может стать функционально совместимым. Примеры: NCR Decision Mate, Olivetti M20, Ван ПК, Зенит Z-100.
- Несовместимый. Не удается прочитать диски ПК. Может стать совместимым с данными. Примеры: Альтос 586, DEC Rainbow 100, Сетка Компас, Виктор 9000.
Падение влияния IBM
Основная причина, по которой стандарт IBM не беспокоит, заключается в том, что он может способствовать процветанию конкуренции. IBM скоро станет таким же узником своих стандартов, как и ее конкуренты. После того, как будет закуплено достаточное количество машин IBM, IBM не сможет внезапно изменить их базовую конструкцию; то, что может быть полезно для борьбы с конкурентами, отпугнет еще больше клиентов.
Несмотря на популярность своего ThinkPad набор портативных ПК, IBM наконец отказалась от своей роли производителя потребительских ПК в апреле 2005 года, когда она продала свои подразделения ноутбуков и настольных ПК компании Lenovo за 1,75 миллиарда долларов США.
По состоянию на октябрь 2007 г. Hewlett Packard и Dell имел самые большие доли рынка ПК в Северной Америке. Они также добились успеха за рубежом, с Acer, Lenovo, и Toshiba тоже примечательно. Во всем мире огромное количество компьютеров "белая коробка«системы, собранные множеством локальных системостроителей. Несмотря на достижения компьютерных технологий, устройства, совместимые с IBM PC, оставались очень совместимыми с исходными компьютерами IBM PC, хотя большинство компонентов реализуют совместимость в специальных Обратная совместимость режимы, используемые только во время система ботинок. Часто практичнее запускать старое программное обеспечение в современной системе, используя эмулятор вместо того, чтобы полагаться на эти функции.
В 2014 году Lenovo приобрела серверный бизнес IBM на базе x86 за 2,1 миллиарда долларов.
Возможность расширения
Одной из сильных сторон ПК-совместимой конструкции является модульная конструкция оборудования. Конечные пользователи могли легко модернизировать периферийные устройства и, в некоторой степени, процессор и память, не внося изменений в компьютер. материнская плата или заменить весь компьютер, как это было со многими из микрокомпьютеры времени. Однако по мере увеличения скорости процессора и ширины памяти вскоре были достигнуты пределы исходной конструкции шины XT / AT, особенно при использовании графических видеокарт. IBM действительно представила модернизированную шину в IBM PS / 2 компьютер, который преодолел многие технические ограничения шины XT / AT, но он редко использовался в качестве основы для IBM-совместимых компьютеров, поскольку требовал лицензионных платежей в IBM как за шину PS / 2, так и за любые предыдущие конструкции шины AT, произведенные компанией компания, ищущая лицензию. Это было непопулярно среди производителей оборудования, и консорциумы разработали несколько конкурирующих стандартов шин с более приемлемыми условиями лицензии. Были предприняты различные попытки стандартизировать интерфейсы, но на практике многие из этих попыток были либо ошибочными, либо проигнорированы. Несмотря на это, было много вариантов расширения, и, несмотря на замешательство пользователей, дизайн, совместимый с ПК, развивался намного быстрее, чем другие конкурирующие разработки того времени, даже хотя бы из-за его доминирования на рынке.
«Совместимость с IBM PC» становится «Wintel»
Ни один массовый производитель оборудования для персональных компьютеров не осмелился быть несовместимым с последней версией Windows и ежегодным ежегодником Microsoft. WinHEC конференции предоставили среду, в которой Microsoft могла лоббировать - а в некоторых случаях и диктовать - темпы и направление развития аппаратного обеспечения индустрии ПК. Microsoft и Intel стали настолько важными для непрерывного развития аппаратного обеспечения ПК, что отраслевые авторы начали использовать слово Wintel для обозначения комбинированной программно-аппаратной системы.
Сама по себе терминология становится неправильной, поскольку Intel утратила абсолютный контроль над направлением разработки оборудования x86 с AMDс AMD64. Кроме того, операционные системы, отличные от Windows, такие как macOS и GNU/Linux установили присутствие на архитектуре x86.
Ограничения дизайна и другие проблемы совместимости
Несмотря на то, что IBM PC был разработан с возможностью расширения, разработчики не могли предвидеть ни аппаратных разработок 1980-х годов, ни масштабы отрасли, которую они породили. Что еще хуже, выбор IBM Intel 8088 для ЦП введено несколько ограничений для разработки программного обеспечения для ПК-совместимой платформы. Например, процессор 8088 имел только 20-битную память. адресное пространство. Расширять ПКпревышающие один мегабайт, Lotus, Intel и Microsoft совместно создали расширенная память (EMS), схема переключения банков, позволяющая увеличить объем памяти, предоставляемой дополнительным оборудованием, и доступ к которой осуществляется набором из четырех 16-Килобайт «окна» внутри 20-битной адресации. Позже процессоры Intel имели большее адресное пространство и могли напрямую адресовать 16- мегабайты (MiBs) (80286) или более, что заставляет Microsoft разрабатывать расширенная память (XMS), для которого не требовалось дополнительное оборудование.
«Расширенная» и «расширенная» память имеют несовместимые интерфейсы, поэтому любой, кто пишет программное обеспечение, которое использует более одного мегабайта, должен обеспечивать максимальную совместимость для обеих систем, пока MS-DOS не начала включать EMM386, который имитировал память EMS с использованием памяти XMS. А защищенный режим ОС также может быть написана для 80286, но совместимость приложений DOS была более сложной, чем ожидалось, не только потому, что большинство приложений DOS обращались к оборудованию напрямую, минуя процедуры BIOS, предназначенные для обеспечения совместимости, но также и то, что большинство запросов BIOS было сделано первыми 32 векторы прерываний, которые были помечены Intel как «зарезервированные» для исключений процессора в защищенном режиме.
Видеокарты страдали от собственной несовместимости. Не было стандартного интерфейса для использования более высокого разрешения. SVGA графические режимы, поддерживаемые более поздними видеокартами. Каждый производитель разработал свои собственные методы доступа к памяти экрана, включая разные нумерации режимов и разные переключение банка договоренности. Последние использовались для адресации больших изображений в одном сегменте памяти размером 64 КБ. Ранее стандарт VGA использовал планарный устройства видеопамяти с тем же эффектом, но это нелегко распространить на большую глубину цвета и более высокое разрешение, предлагаемые адаптерами SVGA. Попытка создания стандарта с именем Расширения VESA BIOS (VBE), но не все производители использовали его.
Когда был представлен 386-й, снова защищенный режим Для этого можно было написать ОС. На этот раз совместимость с DOS была намного проще из-за виртуальный режим 8086. К сожалению, программы не могли напрямую переключаться между ними, поэтому в конце концов были разработаны некоторые новые API-интерфейсы модели памяти, VCPI и DPMI, последний становится самым популярным.
Из-за большого количества адаптеров сторонних производителей и отсутствия для них стандарта программирование ПК могло быть затруднительным. Профессиональные разработчики будут работать с большим набором тестов, состоящих из различных, как известно, популярных комбинаций оборудования.
Вызовы господству Wintel
Такие компании как AMD и Cyrix разработали альтернативные процессоры x86, которые были функционально совместимы с процессорами Intel. К концу 1990-х AMD занимала все большую долю рынка процессоров для ПК. AMD даже в конечном итоге сыграла значительную роль в руководстве разработкой платформы x86, когда ее линейка процессоров Athlon продолжала развивать классическую архитектуру x86, поскольку Intel отклонилась от своей Netburst архитектура для процессоров Pentium 4 и IA-64 архитектура для Itanium набор серверных процессоров. AMD разработала AMD64, первое крупное расширение, созданное не Intel, позднее принятое Intel как x86-64. В 2006 году Intel начала отказываться от Netburst, выпустив свой набор процессоров Core, которые представляли собой развитие более раннего Pentium III.
Основная альтернатива доминированию Wintel - это появление альтернативных операционных систем с начала 2000-х годов, которое было отмечено как начало пост-ПК эпоха.
IBM PC совместимый сегодня
Термин «совместимость с IBM PC» в настоящее время обычно не используется, поскольку все современные настольные и портативные компьютеры массового производства основаны на архитектуре ПК, и IBM больше не производит ПК. Конкурирующие аппаратные архитектуры либо сняты с производства, либо, как и Amiga, были отнесены к нишевым рынкам для энтузиастов. В прошлом наиболее удачным исключением было яблокос Macintosh платформа, которая с самого начала использовала процессоры сторонних производителей. Хотя Macintosh изначально был основан на Семейство Motorola 68000, затем перешел на PowerPC архитектура, компьютеры Macintosh перешли на процессоры Intel начиная с 2006 года. Современные компьютеры Macintosh используют ту же системную архитектуру, что и их аналоги Wintel, и могут ботинок Microsoft Windows без Карта совместимости с DOS.
Скорость процессора и объем памяти современных ПК очень велики. порядки величины больше, чем они были для оригинала IBM PC и все же обратная совместимость в значительной степени сохранялась - 32-разрядная операционная система, выпущенная в 2000-х гг. [Обновить] может по-прежнему работать со многими простыми программами, написанными для ОС в начале 1980-х, без необходимости эмулятор, хотя эмулятор вроде DOSBox теперь имеет почти нативную функциональность на полной скорости (и необходимо для некоторых игр, которые могут работать слишком быстро на современных процессорах). Кроме того, многие современные ПК по-прежнему могут запускать DOS напрямую, хотя специальные параметры, такие как устаревший режим USB и эмуляция SATA-to-PATA, могут потребоваться в программе настройки BIOS. Компьютеры, использующие UEFI может потребоваться установить в устаревшем режиме BIOS для загрузки DOS. Однако возможности BIOS / UEFI в большинстве массовых компьютеров потребительского уровня очень ограничены и не могут быть настроены для полноценной работы с такими ОС, как оригинальные варианты DOS.
Распространение x86-64 Архитектура еще больше отдаляет текущие компьютеры и операционные системы от внутреннего сходства с исходным IBM PC, вводя еще один режим процессора с набором команд, измененным для 64-битной адресации, но процессоры с поддержкой x86-64 также сохраняют стандартную совместимость с x86.
Точнее так:
IBM РС-совместимый компьютер.
Архитектура современных компов была предложена IBM и используется с некоторыми изменениями и сейчас. Сначала это были IBM РС-ХТ, потом IBM РС-АТ совместимые компьютеры.
Что значит собственно слово - совместимость в данном контексте?
kva Искусственный Интеллект (174725) Совместимость в построении: распределение адресного пространства, адреса портов ввода-вывода, обозначение и функции контактов системной шины, в конце концов.
С IBM по архитектуре совместимы компьютеры Intel и AMD. Apple не совместим.
kva Искусственный Интеллект (174725) Они решили идти своим путём.
kva Искусственный Интеллект (174725) Это значит, что любому (в принципе) производителю были доступны стандарты этой архитектуры, начиная от размера разъёма системной шины и заканчивая временнЫми диаграммами на контактах этого разъёма.
IBM-совместимые компьютеры завоевали львиную долю рынка персональных компьютеров. Все IBM-совместимые компьютеры могут использовать операционную систему Microsoft DOS (PS-DOS у IBM, MS-DOS у ПК других производителей) или Windows и процессоры Intel (или совместимые с ними) . Поэтому в конце 1990-х годов их стали называть компьютерами на платформе Wintel (Windows+Intel). Альтернативой IBM-совместимым персональным компьютерам являются компьютеры Apple Macintosh
Вы умеете копипастить, а скажите своё личное мнение - почему техника от Apple считается не совместимой?
kva Искусственный Интеллект (174725) Примитивно говоря, ДОС на неё не становится :)
Перевожу выше приведенные ответы на русский: Фирма Ай Би Эм первая реализовала идею о совместимости в одном комьпютере запчастей разных производителей. Если бы не они то к компу фирмы А никогда бы не подошли запчасти произведенные фирмой Б. Раньше каждый производитель писал для своих машин даже собственную операционную систему, не только запчасти
(см. Фильм - Пираты силиконовой долины)
Странно, а в своих системах IBM System/390 компания использовала не только свои запчасти, но и сторонних производителей, при этом 390-тые никогда не назывались "системами с открытой архитектурой". Как Вы прокомментируете сей факт?
kva Искусственный Интеллект (174725) Так то ж мэинфреймы.
Архитектура современных компов была предложена IBM и используется с некоторыми изменениями и сейчас. Сначала это были IBM РС-ХТ, потом IBM РС-АТ совместимые компьютеры.
Архитектура компьютеров начиная с 1980-х, почти до середины 80-х у компьютеров не было совместимости до процессора intel-8080, Эплл не был совместим не с одним из тогдашних компьютеров, закрыт по архитектуре и операционных системах. Советские компьютеры работали на закрытой системе Х64, IBM-PC работали на собственной архитектуре. Эппл был закрыт тоже и имел всего два порта вывода и ввода. В 1980-е все компьютеры начали выпускаться на единой системе, процессоре 8080. К тому времени уже было много домашних компьютеров.
IBM PC. Популярная игровая платформа и компьютер по умолчанию. Его можно встретить и дома и на работе и он справляется с любой ролью. Но всегда ли он был главным на сцене или даже основным? Чтобы ответить на эти вопросы мы отправимся в прошлое. В 90-е годы стандарт IBM PC стал становиться всё более популярным, пока не появился Windows 95, а буквально через пару лет и доступный ускоритель трёхмерной графики. То есть за одно поколение IBM PC совершил прыжок от сомнительного выбора с игровой точки зрения, до игровой платформы по умолчанию. Но так было не всегда.
Ниже идёт адаптированный текстовый транскрипт нашего видео, где помимо рассказа есть также и геймплей игр и какие-то моменты, которые в этот текст не вошли.
В 80-е, если вы хотели компьютер для гейминга, то ваш выбор был достаточно широк. Все известные компании что-то предлагали: Apple, Atari, Commodore, Sinclair и Texas Instruments. В Японии был вообще свой рынок со своими стандартами, и про компьютеры стандарта MSX, которые делались с расчётом на игры, мы рассказывали отдельно. Но IBM PC вы среди них не найдёте.
Почему? А потому что компания IBM, название которой расшифровывается как International Business Machines была нацелена на бизнес-пользователей: базы данных, таблицы, отчёты, документы. Всё, чтобы перевести ваш бумагооборот в электронный вид. IBM PC в первые годы своего существования пользовался успехом именно в этой среде. Потому что это и был весь спектр рынка компании IBM, которая производила вычислительную технику с момента её появления. Ещё до первых ЭВМ в середине 40-х годов XX века, они выпускали счётные машины на перфокартах и печатные машинки с электроприводами. В их компании создали первый жёсткий диск и первую микросхему динамической памяти DRAM. Первые гибкие диски появились в обиходе также из-за компании на три буквы.
Компьютеры Atari появились в 1979-м году и пользовались уверенным спросом.IBM PC 5150 c оригинальным монитором и клавиатурой.
Первый IBM PC имел текстовый режим графики или четыре радикальных цвета, одноголосую пищалку в качестве звука, там не было выделенных чипов для обработки или ускорения графики, и он шёл без джойстиков в комплекте. Стартовая цена? 1.5 тысячи долларов за модель с 16 килобайтами памяти, без дисководов и тем более жёсткого диска. И без монитора в комплекте. Адекватная же конфигурация с дисководом, монитором и 64 килобайтами памяти стоила 3000 долларов. И это не максимальный вариант. То есть платя бОльшие деньги чем за тот же Apple 2 или C64 вы получали меньше. Даже по скорости вычислений — процессор IBM PC примерно равнялся в производительности процессору из Эппл, несмотря на несколько лет разницы и отличия в архитектуре между ними. IBM не хотели создавать передовой компьютер, а лишь тот, который умеет тоже, что и другие.
И зачем людям, увлекающимися играми было покупать вот это? И зачем вообще люди стали делать IBM-совместимые компьютеры?
Как ни странно, отчасти от влияния компании IBM. Она занимала 70% рынка мейнфреймов и миникомпьютеров. ПК в те годы называли микрокомпьютеры. До эпизода с PC это была очень закрытая фирма со своей строгой культурой, и даже в те времена она уже занималась как продажей так и обслуживанием своих систем. IBM прочно ассоциировалась с вычислительными центрами, но никак не домашним или персональным сектором рынка. С IBM PC всё стало по-другому - новый рынок, и наверное антимонопольное законодательство, вынудили их измениться. И поэтому, они раскрыли все спецификации своего нового продукта, за исключением BIOS, на разработку и создание которого потратили огромные средства. Буквально можно было купить книжку с распиновкой всех плат и чипов за $35, которая в деталях описывала работу всех составляющих компьютера. Берите и делайте что-то своё!
Такой же подход был и к программам — сама IBM в первые годы вообще не создавала софта для своего нового компьютера. Этим занимались уже имевшие успех люди, такие как. Microsoft. У них был лицензирован интерпретатор языков BASIC, и компилятор Pascal, и они же подогнали первую операционную систему, которую правда не сами создали, а купили и доработали. Создатели 86DOS даже и не догадывались, что их "быстрая и грязная ОС" потом превратиться в MS-DOS. Microsoft также создали или скорее портировали один из ланчтайтлов для системы — игру под названием Adventure. Текстовый квест, перенесённый с мейнфреймов. Неслыханно для IBM.
Но рынок был уже поделён к тому моменту. А компания Tandy, выпускавшая компьютеры TRS владела торговой сетью Radio Shack в 8000 магазинов по всей Америке, они были чем-то столь обыденным как и точки фастфуда. Однако, разработчикам понравилась открытая система IBM PC, где создавать софт и железо могли все кто хотел, в отличие от других систем, и они создавали порты своих программ, популярных программ, которые бы сама IBM с нуля не смогла сделать так быстро. Например, среди софта при начале продаж были хиты с Apple II - редактор таблиц VisiCalc, и редактор текста EasyWriter, первые в своём деле и крайне востребованные.
Спустя месяц после начала продаж уже стали появляться и приложения от сторонних разработчиков. Тоже касалось и железа — пока IBM не представила свои жёсткие диски, кто-то уже создал модели под их спецификации.
Так с чем же пришла IBM к геймерам? Среди первых были образовательные игры про арифметику(Arithmetic Games Set 1-2), простые вариации шахмат (Chess. просто Chess), пара простеньких текстовых адвенчур (Miser's House и Adventure), и даже прото-РПГ (The Wizard's Castle). К концу года появилась уже дюжина игр, что для платформы, которая начала продаваться где-то в октябре не так плохо.
И теперь мы понимаем почему для IBM PC стали делать игры, хотя они не показывали ни хорошей графики, ни имели нормального звука, и были слабее чем конкуренты. Они стали популярными не через три или пять лет, а практически сразу, а конкуренты стали создавать компьютеры по стандарту IBM, чтобы получить долю этого рынка, и создать более дешёвый IBM PC. Ведь они сами говорили, что можно сэкономить, собирая их самостоятельно. Сама компания не планировала, что компьютер станет столь прибыльным, но столкнулась с огромным спросом уже в первый год производства, а дальше он только рос.
По умолчанию первая модель предлагалась с двумя видеокартами: CGA, цветной графический адаптер и MDA, монохромный адаптер дисплея. Можно ли назвать такую карту графической если она выводит только текст? Например, первая игра, Microsoft Adventure использует именно этот режим, и многие игры начала 80-х использовали его тоже, поскольку он стоял у всех и обеспечивал относительно высокое разрешение для просмотра текста. 80 столбцов и 25 строк или 720х350 точек. На это отводилось всего 4 килобайта видеопамяти, при том, что сама плата была совершенно огромна. Игры могли использовать лишь текст или же символы из таблицы в качестве псевдографики.
CGA выбирали не все — он имел вдвое меньшее разрешение, что критично для работы с текстом, не имел порт для принтера как MDA, и всего четыре цвета. Эти четыре цвета — розовый, голубой, белый и чёрный определили облик почти всех PC-игр на ближайшие пять лет. А в каких-то случаях до начала 90-х. Для точности скажем, что режим CGA имел несколько возможных четырёхцветных палитр, выбираемых из 16 доступных цветов, но далеко не все создатели игр их использовали, особенно после того как появились другие форматы графики. Впрочем, некоторые игры, например от Taito даже позволяли переключать эти палитры в игре.
Но с CGA режимом не всё так просто — кроме 320х200 в четыре цвета, он также поддерживал монохромный режим в более высоком разрешении 640х200, а на вдвое уменьшенном размере экрана — 160х100 он может показывать 16 цветов с оговорками. Но первый был непопулярен из-за ограничения по цвету, а второй из-за дополнительной работы. Игр во втором режиме было совсем мало, например Moon Bugs и Round 42. Но ещё, использую артефакты режима NTSC можно было добиться вывода 16 человеческих оттенков, зная как цвета "протекают" друг друга и были игры использовавшие эти трюки очень хорошо, делая графику привлекательной. Но за это приходилось платить чёткостью изображения, в тексте появлялись подтёки и слишком маленький шрифт или недостаточно контрастный рисковал стать нечитаемым. Более того, он требовал подключения через композитный вход, который использовал стандартный RCA-штекер, а не цифровой RGB, но многие пользователи в первые годы и так пользовались композитным выходом т. к. IBM сначала просто не выпускала мониторы с цифровым подключением.
Был и третий вариант — это плата Hercules или Геркулес. Вот это как раз пример того как сторонняя фирма используя открытые стандарты делает что-то своё и добивается успеха. Этот адаптер позволял иметь и текстовый режим высокой чёткости и монохромный графический режим в тех же 720х350 точек. Тот же Макинтош, который появился спустя пару лет имел меньшее разрешение. Геркулес поддерживают сотни DOS-игр, хотя не все конверсии удачны, ведь цвета всего два и других эффектов приходилось добиваться штриховкой. Игры, где есть чёткие линии смотрятся хорошо, это стратегии и симуляторы. Но не всю графику перерисовывали, а часть просто конвертировали автоматически, что тоже не всегда было удачно, особенно там где много объектов и движения. Вместо мелких деталей могла появляться просто каша. Но тем не менее, формат Hercules был успешным и в играх он поддерживался до 92-93 года.
Но всё же IBM был компьютер для бизнеса, офисной машинкой. А что нужно в офисе? Печатные машинки. А поскольку встроенного видео в них было, и за него нужно было доплачивать, то многие машины первого поколения имели как раз текстовую графику или Геркулес. Но вместе с 5150 и XT была и другая модель, которую мало видели, и мало помнят.
Реклама PCjr, направленная на домашних пользователейIBM Pcjr или джуниор – младший стала попыткой сделать что-то специально для домашних пользователей, для которых была нужна не только скорость в вычислении баз данных, но и развлечения — игры, какие-то программы для хобби, по более доступной цене. PC junior имел от 64 килобайт памяти, встроенную графику в 16 цветов, трёхголосый звук, встроенные порты для игровых контроллеров, разъёмы для картриджей и даже беспроводную клавиатуру. DOS находился в микро В анонсе это звучало как IBM PC Home Edition, и многие ждали его с нетерпением после успеха оригинала. Sierra сделала King’s Quest специально для IBM PСjr и при финансировании компании, создав новый продвинутый движок с нуля.
Но когда в марте 83 года компьютер поступил в магазины, то энтуазизм стал исчезать. Во-первых, IBM явно сэкономила — клавиатура была низкого качества, не механическая, как у старшей модели, а скорее напоминала увеличенную клавиатуру калькулятора с неудобными кнопками. Она вошла в анналы истории и прочно в них засела.
Во-вторых, компьютер от IBM был не полностью IBM-совместимым, то есть на нём работали не все программы, в том числе многие из тех, что сделали платформу популярной. Внушительный каталог софта надо было проверять на свой страх и риск на совместимость. Свыше половины программ не работало корректно.
В-третьих, в отличие от открытого и понятного IBM PC на джуниоре использовались проприетарные технологии и были проблемы с расширением. Сначала был только один дисковод и максимум 128 килобайт памяти, чего не хватало для запуска отдельных программ с IBM PC.
И наконец, для домашнего компьютера он всё равно был недёшев и за те же деньги, а это от 700 до 1200 долларов, можно было купить почти любой компьютер конкурентов.Тех же базовых 64 килобайт памяти едва хватало для нормальной работы, ведь буфер видеопамяти мог отъедать до половины этого объёма. Конечно, IBM спохватилась, заменила клавиатуру, добавили оперативки, но было уже поздно метаться — их неудачу заметили. Всё что оставалось — это распродовать джуниоры по сниженным ценам, что IBM и сделали. Но по полной цене их никто покупать уже не хотел, они ликвидировали остатки через своих же сотрудников, и через год закрыли проект.
IBM также решил испытать свои силы в другом месте - в Японии, где они выпустили IBM PC JX, которую называют второй версией Pcjr, но о его судьбе мало что известно.
В Tandy 1000 были те же графика и звук, до 640 килобайт памяти, не было невостребованных слотов для картриджей, был выход на обычный телевизор, а не только монитор, и конечно, же более-менее нормальная клавиатура. Также он имел лучшую совместимость с стандартом IBM – порядка 90% программ работали нормально. Цена в 84-м году — 1200 долларов, та же, что и за Pcjr. То есть клон от танди оказался успешнее чем оригинал от синего гиганта и продавался не год или два, а до начала 90-х, получая различные апгрейды. Так, если вы запустите игры тех лет, или откроете печатное руководство, то среди прочих там можно найти поддержку стандарта Tandy, а не Pcjr. Именно так он вошёл в историю.
Цена контрастировала и с новой моделью от IBM, появившейся в 84-м – 286-й или AT, что означает advanced technologies т. е. продвинутые технологии. В отличие от первого компьютера здесь уже было чем похвастаться перед другими — 16-битный процессор Intel 286 с частотой 6 МГц, 24-битная шина, что позволяло иметь до 16 мегабайт оперативной памяти — колоссальный объём на то время, впрочем, цена на память тоже была коллосальной. На AT ставили 5-дюймовый дисковод на 1.2 мегабайта, то есть в три раза больше, чем у оригинала. Жёсткий диск на 20 мегабайт по умолчанию. И конечно же, он имел обратную поддержку программ, плат и устройств для IBM PC. Но какова была цена вопроса? 4000-6000 долларов и больше. Выше чем у оригинального IBM PC в топовой комплектации.
Под AT и процессор 286 игры стали активно выходить лишь в конце 80-х, а до этого большинство игр требовало лишь оригинальный 8086/8088. То есть ему понадобилось почти пять лет прежде чем стал «народным». Вульфенштейн 92 года работает именно на нём, а также Day of the Tentacle и Flashback 93-го. Хотя к тому моменту появился уже и 486 с тактовой частотой в десять раз выше, и куда большей производительностью.
В один год с IBM AT пришёл и новый стандарт графики - PGA и EGA. Первый был адаптером для профессиональных CAD-приложений, то есть инженерной графики и проектировки, и поддерживал режим 640х480х256 цветов, и при этом стоил как сам компьютер, поскольку он состоял из трёх печатных плат, где были отдельный процессор и оперативная память. А вот второй был более доступной опцией за 550 долларов.
Стандарт EGA (Enhanced Graphics Adapter) был апгрейдом CGA, был с ним совместим, поддерживая те же видеорежимы и все 16 цветов сразу, плюс к этому поддерживал до 16 цветов из новой палитры в 64 в разрешении 640х350. Чаще всего использовался стандартный для тех лет 320х200 и стандартная CGA-палитра — отчасти из-за лени программистов осваивать новые технологии, а отчасти из-за нужды иметь совместимый CGA-режим. Поэтому, игр которые используют все возможности этой графической карты не так много, а стандартную EGA-палитру видно за километр из-за одних и тех же едких цветов. Из-за довольно высокой цены, её широкая поддержка началась лишь спустя пару лет.
То есть дорогая карта по сути предлагала те же возможности, что и компьютер стандарта Tandy, который стоил 1200 долларов целиком с монитором. А уже через год появляется Amiga и Atari ST, которые предлагают то же и даже больше, при этом стоят в районе 1500 долларов за весь компьютер. Поэтому, понятно, почему даже с графическим апгрейдом IBM PC AT не стал передовой игровой платформой - он был многим банально не по карману.
Но из тех, кто хорошо работал с EGA можно назвать SimCity. Оригинал этой серии про постройку города вышел в 89-м году, и поддерживал почти все популярные графические режимы. И CGA, и Hercules, и Tandy и как раз EGA, с которым игра показывала вам город в относительно высоком разрешении 640х350 и 16 цветах - самая красивая опция до последующих релизов.
Поддержка EGA продолжилась до первой половины 90-х, по факту стандарт прожил 10 лет. Платформеры вроде Commander Keen, Duke Nukem, Cosmo’s Adventure начали свою жизнь как EGA-приложения для более широкой аудитории и из-за того, что именно для этого стандарта Джоном Кармаком был написан движок с плавной прокруткой, то чего до этого на ПК почти не видели.
По-настоящему, эпоха гейминга на ПК началась где-то в 87-м году, когда появились многие недостающие звенья. Почему он был не особо популярен поначалу как игровая платформа? Потому что это была часто офисная печатная машинка, которая не имела даже графической карты. CGA показывал убогую картинку даже на момент своего появления, и для использования на полную требовались усилия, которые не все были готовы прикладывать. EGA поначалу был очень дорог и долго раскачивался. На IBM PC не было аппаратной поддержки прокрутки экрана или поддержки спрайтов. Как и звука тоже не было, не считая малораспространённые, или слишком дорогие устройства. Лишь к концу 80-х, когда появился стандарт VGA, процессор 386, и одна из первых доступных аудиокарт — Adlib к нему стали относиться серьёзно как к полноценной игровой платформе. Но это уже материал для отдельного рассказа.
(Канал на ютубе, где ещё десятки подробных выпусков тематику истории игр, ПК и прочего)
В этом реферате мы постараемся достаточно кратко объяснить некоторые особенности IBM РС-совместимых компьютеров, а также введем некоторые базовые понятия, на которые впоследствии будем не раз ссылаться.
Открытая архитектура (блочно-модульный принцип построения)
Привлекательность IBM РС-совместимых компьютеров заключается в их открытой архитектуре. Это, в частности, означает, что подобные компьютеры имеют модульный принцип построения, то есть их основные узлы и блоки выполнены в виде отдельных модулей. Таким образом, установка новых или замена старых устройств, входящих в состав компьютера, не представляют особых сложностей. Усовершенствование таких компьютеров вполне под силу самим пользователям.
В составе IBM РС-совместимого персонального компьютера можно выделить три основных компонента: системный блок, монитор и клавиатуру. В системном блоке находится вся основная электронная начинка компьютера: блок питания, материнская (системная) плата и приводы накопителей (дисководы) со сменным или несменным носителем. Клавиатура является стандартным устройством ввода информации, позволяющим передавать компьютеру определенные символы или
управляющие сигналы. Монитор (или дисплей) предназначен для отображения на своем экране монохромной или цветной, символьной или графической информации. Все перечисленные выше основные компоненты соединяются друг с другом посредством специальных кабелей с разъемами.
От типа корпуса системного блока зависят, в частности, размеры и размещение используемой системной платы, минимальная мощность блока питания (то есть возможное число, подключаемых устройств) и максимальное количество устанавливаемых приводов накопителей. Корпуса компьютеров бывают напольного (tower) и настольного (desktop) исполнения. Основным отличием этих типов корпусов можно считать различное количество установочных мест для накопителей и соответственно мощность блока питания. Кстати, установочные места (монтажные отсеки) для накопителей могут быть двух типов: с внешним доступом и внутренним доступом. Таким образом, по определению, доступ к накопителям, установленным в монтажные отсеки последнего типа может осуществляться только при открытой крышке корпуса системного блока. Такие установочные места могут использоваться только для накопителей с несменным носителем, например, винчестеров.
Системная плата является основой компьютера и представляет собой плоский лист фольгированного стеклостекстолита, на котором находятся основные электронные элементы: базовый микропроцессор, оперативная память, кварцевый резонатор и другие вспомогательные микросхемы.
В соответствии с принципом открытой архитектуры большая часть
IBM РС-совместимых компьютеров имеет системные платы, которые содержат лишь основные узлы, а элементы связи, например, с приводами накопителей, монитором и другими периферийными устройствами, отсутствуют. В таком
случае эти отсутствующие элементы располагаются на отдельных печатных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения, предусмотренные для этого на системной плате. Эти дополнительные платы называют дочерними, а системную плату - материнской. Функциональные устройства, выполненные на дочерних платах, часто называют контролерами или адаптерами, а сами дочерние платы - платами расширения.
Микропроцессоры и системные шины
В IBM РС-совместимых компьютерах используются только микропроцессоры Intel или их клоны, имеющие подобную архитектуру.
С основными устройствами компьютера микропроцессор связан через так называемую системную шину. По этой шине осуществляется не только передача информации, но и адресация устройств, а также обмен специальными служебными сигналами. Как правило, подключение дополнительных устройств к системной шине производится через разъемы расширения.
Для подключения плат расширения на системной шине компьютеров на базе микропроцессора i8088 (IBM РС и IBM РС/ХТ) используются 62-контактные разъемы. В частности, эта системная шина включает 8 линий данных и 20 адресных линий, которые ограничивают адресное пространство компьютера пределом в
1 Мбайт. В компьютерах PC/AT286 впервые стала применяться новая системная шина ISA (Industry Standart Architecture), по которой можно было передавать параллельно уже 16 разрядов данных, а благодаря 24 адресным линиям напрямую обращаться к 16 Мбайтам системной памяти. Эта системная шина отличается от предыдущей наличием дополнительного З6-контактного разъема для соответствующих плат расширения. Компьютеры на базе микропроцессоров i80386/486 стали применять специальные шины для памяти, что позволило максимально использовать ее быстродействие. Тем не менее некоторые устройства, подключаемые через разъемы расширения системной шины, не могут достичь скорости обмена, сравнимой с микропроцессором. В основном это касается работы с контролерами накопителей и видеоадаптерами. Для решения этой проблемы, стали использовать так называемые локальные (local) шины, которые непосредственно связывают микропроцессор с контролерами этих периферийных устройств. В настоящее время известны две стандартные локальные шины: VL-bus (VESA Local-bus) и PCI (Peripheral Component Interconnect). Для подключения устройств к таким шинам на системной плате компьютера имеются специальные разъемы.
Порты, прерывания, прямой доступ к памяти
Все устройства на системной шине микропроцессор рассматривает либо как адресуемую память, либо как порты ввода-вывода. Вообще говоря, под портом понимают некую схему сопряжения, которая обычно включает в себя один или несколько регистров ввода-вывода (особых ячеек памяти).
О совершении некоего события микропроцессор может узнать по сигналу, называемому прерыванием. При этом исполнение текущей последовательности команд приостанавливается (прерывается), а вместо нее начинает выполняться другая последовательность, соответствующая данному прерыванию. Обычно прерывания подразделяются на аппаратные, логические и программные.
Аппаратные прерывания (IRQ) передаются по специальным линиям системной шины и связаны с запросами от внешних устройств (например, нажатие клавиши на клавиатуре). Логические прерывания возникают при работе самого микропроцессора (например, деление на ноль), а программные инициируются выполняемой программой и обычно используются для вызова специальных подпрограмм.
В первых компьютерах IBM PC использовалась микросхема контролера прерываний i8259 (Interrupt Controller), которая имеет восемь входов для сигналов прерываний (IRQ0-IRQ7). Как известно, в одно и то же время микропроцессор может обслуживать только одно событие и в выборе данного события ему помогает контролер прерываний, который устанавливает для каждого из своих входов определенный уровень важности - приоритет. Наивысший приоритет имеет линия запроса прерывания IRQ0, а наименьший - IRQ7, то есть приоритет убывает в порядке возрастания номера линии. В IBM PC/AT восьми линий прерывания стало уже недостаточно и их количество было увеличено до 15. В первых моделях для этого использовалось каскадное включение двух микросхем i8259. Оно осуществлялось путем подсоединения выхода второго контролера ко входу IRQ2 первого.
Важно для понимания здесь следующее. Линии прерывания IRQ8 - IRQ15 (то есть входы второго контролера) имеют приоритет ниже чем IRQ1, но выше IRQ3.
В режиме прямого доступа (DMA, Direct Memory Access) периферийное устройство связано с оперативной памятью непосредственно, а не через внутренние регистры микропроцессора. Наиболее эффективной такая передача данных бывает в ситуациях, когда требуется высокая скорость обмена для большого количества информации. Для инициализации процесса прямого доступа на системной шине используются соответствующие сигналы.
В компьютерах, совместимых с IBM РС и PC/XT, для организации прямого доступа в память используется одна 4-канальная микросхема DMA i8237, канал 0 которой предназначен для регенерации динамической памяти. Каналы 2 и 3 служат для управления высокоскоростной передачей данных между дисководами гибких дисков, винчестером и оперативной памятью соответственно.
IBM PC/AT-совместимые компьютеры имеют 7 каналов прямого доступа к памяти. В первых компьютерах это достигалось каскадным включением двух микросхем i8237, как и в случае контролеров прерываний.
Все персональные компьютеры используют три вида памяти: оперативную, постоянную и внешнюю (различные накопители). Оперативная память предназначена для хранения переменной информации, так как она допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения микропроцессором соответствующих операций. Поскольку в любой момент времени доступ может осуществляться к произвольно выбранной ячейке, то этот вид памяти называют также памятью с произвольной выборкой - RAM (Random Access Memory).
Все программы, в том числе и игровые, выполняются именно в оперативной памяти. Постоянная память обычно содержит такую информацию, которая не должна меняться в течение длительного времени. Постоянная память имеет собственное название - ROM (Read Only Memory), которое указывает на то, что ею обеспечиваются только режимы считывания и хранения.
Логическая организация памяти
Как известно, используемый в IBM РС, PC/XT микропроцессор i8088 через свои 20 адресных шин предоставляет доступ всего к 1-Мбайтному пространству памяти. Первые 640 Кбайт адресуемого пространства в IBM РС-совместимых компьютерах называют обычно стандартной памятью (conventional memory). Оставшиеся 384 Кбайта зарезервированы для системного использования и носят название памяти в верхних адресах (UMB, Upper Memory Blocks, High DOS Memory или UM Area - UMA).Эта область памяти резервируется под размещение системной ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input Output System), под видеопамять и ROM-память дополнительных адаптеров.
Дополнительная (expanded) память
Почти на всех персональных компьютерах область памяти UMB редко оказывается заполненной полностью. Пустует, как правило, область расширения системного ROM BIOS или часть видеопамяти и области под дополнительные модули ROM. На этом и базируется спецификация дополнительной памяти EMS (Ехpanded Memory Specification), впервые разработанная фирмами Lotus Development, Intel и Microsoft (поэтому называемая иногда LIM-cпeцификацией). Эта спецификация позволяет использовать оперативную память свыше стандартных 640 Кбайт для прикладных программ. Принцип использования дополнительной памяти основан на переключении блоков (страниц) памяти. В области UMB, между видеобуфером и системным RGM BIOS, выделяется незанятое 64-Кбайтное "окно", которое разбито на страницы. Программные и аппаратные средства позволяют отображать любой сегмент дополнительной памяти в любую из выделенных страниц "окна(TM). Хотя микропроцессор всегда обращается к данным, хранимым в "окне" (адрес ниже 1 Мбайта), адреса этих данных могут быть смещены в дополнительной памяти относительно "окна" на несколько мегабайт (см. рис. 1).
В компьютерах на процессоре i8088 для реализации дополнительной памяти должны применяться специальные платы с аппаратной поддержкой "подкачки" блоков (страниц) памяти и соответствующий программный драйвер. Разумеется, платы дополнительной памяти могут устанавливаться и в компьютер на базе процессоров i80286 и выше.
Расширенная (extended) память
Компьютеры, использующие процессор l80286 с 24-разрядными адресными шинами, физически могут адресовать 16 Мбайт, а в случае процессоров i80386/486 - 4 Гбайта памяти. Такая возможность имеется только для защищенного режима работы процессора, который операционная система MS-DOS не поддерживает. Расширенная память (extended) располагается выше области адресов 1 Мбайт (не надо путать 1 Мбайт ОЗУ и 1 Мбайт адресного пространства). Для работы с расширенной памятью микропроцессор должен переходить из реального в защищенный режим и обратно. В отличие от l80286 микропроцессоры i80386/486 выполняют эту операцию достаточно просто, именно поэтому для них в составе MS-DOS имеется специальный драйвер - менеджер памяти ЕММ386 (см. рис. 2).
Кстати, при наличии соответствующего драйвера расширенную память можно эмулировать как дополнительную. Аппаратную поддержку в этом случае должен обеспечивать микропроцессор не ниже i80386 или вспомогательный набор специальных микросхем (например, наборы NEAT фирмы Chips and Technologies). Следует заметить, что многие платы памяти, поддерживающие стандарт LIM/EMS, могут использоваться также и в качестве расширенной памяти.
Читайте также: