Mírný pokrok v mezích zákona – IBM PC XT a jeho klony

0

Celý vývoj počítačů IBM PC byl v podstatě plný paradoxů. IBM na jedné straně zatoužila po získání prvenství na trhu počítačů pro domácnosti a malé firmy. Na druhé straně se ale bála dát těm naprostým amatérům do ruky něco příliš výkonného, co by mohlo zastínit její další produkci. Díky tomu se IBM PC stalo počítačem, který ničím příliš nevynikal. Nepatřil ani k nejrychlejším (spíše naopak), neoslnil velikostí paměti či moderností disketových jednotek, no a grafika, ta patřila k velmi podprůměrným. Ale dostal do vínku velmi kvalitní klávesnici a solidní monitor, takže roli počítače pro psaní rozsáhlých textů dokázal splnit dokonale. IBM soudila, že více ti amatéři, kteří nejsou ochotni utratit za počítač víc, než jen pár tisíc dolarů, vlastně ani nepotřebují. To hlavní, co počítač prodávalo, byla ta tři písmena „IBM“, záruka kvality, jistoty budoucího servisu a dalšího rozšiřování.

IBM PC XT

IBM PC 5160 – ta tři písmena počítač prodávala (zdroj: Wikipedia)

Během dvou let od svého uvedení se počítačů IBM PC modelu 5150 podařilo udat hned několik set tisíc, tedy mnohem více, než veškeré interní marketingové studie předpokládaly. To byla ta světlá stránka věci. IBM nabídla každému detailní specifikace, aby kdokoliv mohl začít s programováním či vyvíjením periférií. Součástí byl pochopitelně i detailní popis všech volání BIOSu, firmwaru počítače, který jediný byl chráněn autorským právem.

Kompletní dokumentace pro IBM PC 5150
 Kompletní dokumentace pro IBM PC 5150 (zdroj: www.vintage-computer.com)

Všechny ostatní komponenty, z nichž se IBM PC sestávalo, byly na trhu volně dostupné, a proto si každý mohl na koleně nějaký ten klon sestavit. Chyběl mu ale ten BIOS.

Základní deska IBM PC 5150
Základní deska IBM PC 5150. Vlevo dole vidíme 5 osmibitových ISA slotů, vlevo nahoře je CPU a prázdná patice na matematický koprocesor i8087. Vedle CPU je vidět mikropřepínače, kterými se nastavovaly parametry sestavy (místo dnešního obslužného programu v BIOSu). Paměťové banky jsou plně osazené vpravo dole (zdroj: Wikipedia)

Toto se ale v průběhu dvou let změnilo. Firma Compaq s pomocí reverzního inženýrství (kdy jedna skupina programátorů vytvářela bez znalosti původního kódu BIOSu kód nový, zatímco druhá ten původní kód zkoumala a porovnávala, zda se vstupy a výstupy obou verzí neliší a o výsledcích porovnávání informovala skupinu první), tedy Compaq pomocí této velmi chytré a právně nenapadnutelné metody vytvořil svou vlastní verzi BIOSu, která zachovávala plnou kompatibilitu. Tu použil ve svém velmi úspěšném přenosném počítači Compaq Portable.

Compaq Portable
 Compaq Portable – jeden s prvních přenosných počítačů (zdroj: www.vintage-computer.com )

I dalším výrobcům se podobnou technikou podařilo to samé a měli v rukou kopie BIOSu, které nelenili použít ve svých klonech toho velmi úspěšného počítače. V roce 1982 se dokonce objevila i konkurenční videokarta Hercules, která měla oproti standardně nabízeným kartám od IBM (MDA a CGA) některé výhody, byť byla pouze monochromní. Tím padla poslední překážka a od této chvíle bylo možné sestavit celý kompletní systém z dílů mimo IBM provenience. Trh klonů se pomalu rozjížděl a ačkoliv ještě nenabyl pozdější masovosti, každý jen trošku vnímavý pozorovatel by mohl „Big Blue“ před budoucností varovat.

Grafická karta Hercules
Grafická karta Hercules – navzdory své velikosti dokázala zobrazit monochromně 720×348 bodů a nabízela paralelní port (zdroj: Wikipedia)

Při tvorbě nástupce úspěšného modelu 5150 jakoby IBM tyto skutečnosti vůbec nebrala v úvahu. Ačkoliv by nějakou radikální inovací, dostatečně ochráněnou patenty, dokázala své nastupující konkurenty setřást a zajistit si radikální kontrolu nad celou platformou (o což se později pokusila s PS/2, jenže to už bylo pozdě a výrobci klonů dostatečně etablovaní), IBM se místo toho rozhodla jít cestou jen velmi mírné evoluce. Základ počítače měl zůstat stejný (tedy stejně nemastný neslaný), pouze s pomocích drobných vylepšení mělo být dosaženo decentního pokroku.

Xerox Star 8010Xerox Star 8010 – první sériově vyráběný mikropočítač s grafickým uživatelským rozhraním (zdroj: DigiBarn)

Je to bezesporu překvapivé, protože platforma zastarávala. V lednu toho roku představil Apple svou Lisu, tedy cenově dostupný počítač s grafickým operačním systémem. Nejednalo se sice o první takový mikropočítač (tím byl už v roce 1981 Xerox Star), nicméně šlo o první takový počin s cenou pod desítku tisíc dolarů. Pravda, pokud jste si Lisu pořídili s v nejnabušenější konfiguraci se dvěma disketovými jednotkami, tak jste se pod tu magickou laťku vešli jen o jediný dolar (harddisk k Lise byl pouze externí a stál vás další tři a půl tisíce). Nicméně, šlo o počítač, ve srovnání se kterým stroj od IBM vypadal jako kalkulačka – jak výkonem, tak překonaným způsobem ovládání. Apple se také holedbal, že Lisa stojí na začátku jeho úspěchu ve firemním sektoru, odkud velkou modrou vystrnadí. Nestalo se, ovšem to tehdy, před třiceti lety, nemohl nikdo vědět.

Apple Lisa
Apple Lisa v maximální konfiguraci se dvěma disketovými mechanikami a externím harddiskem ProFile – sestava za nějakých 13 500 dolarů… (zdroj: Wikipedia)

Kromě Lisy existovaly samozřejmě i další, technicky velmi kvalitní počítače, které IBM znesnadňovaly život. Jednak tu byl Sun se svými výkonnými pracovními stanicemi, následovaný menšími firmami jako třeba Fortune, které vytvářely levnější pracovní stanice se stejným mikroprocesorem, skvělým MC68000, jehož výkon dokázal srdce IBM PC (i8088) zcela zastínit. O moc pozadu nezůstávaly platformy osmibitové (Tandy se svými počítači TRS či Atari nebo Commodore), které sice nenabízely takový výkon, ale zase se uživatelé těšili z lepší grafiky či zvuku, tedy z multimediálních schopností na úrovni počátku osmdesátých let. Zvláštní kapitolu pak tvořily velmi specifické stroje firem zvučných jmen, nepostavené na žádném z tehdy obvyklých mikroprocesorů – například HP-86 od Hewlett Packard či DECMATE od DEC s poněkud podivným dvanáctibitovým mikroprocesorem Harris 6120.

Hewlett Packard HP-86B

Hewlett Packard HP-86B s disketovými jednotkami 9121 (zdroj: Wikipedia)

První léta PC

Evoluce v podání nového BIOSu a DOSu 2.0 a lepší konfigurace

Přesto všechno si sebejistá IBM vybrala cestu pouze lehké evoluce už existujícího stroje. V podstatě tím opravdu zásadním byl vylepšený BIOS a DOS 2.0, který novému počítači umožňoval jednoduché použití pevného disku. Ne snad, že by pevné disky ke starší verzi připojit nešly, ale znamenalo to mnohem komplikovanější operaci. IBM PC XT bylo už od svého uvedení nabízeno ve variantě se zabudovaným 10MB harddiskem. Pokud se někomu ta velikost zdá příliš malá, je třeba si uvědomit, že stroj nabízel v takové konfiguraci pouze 128kB RAM a jeho 5¼‘‘ diskety měly kapacitu jen 360kB. V tomto kontextu tedy těch deset mega nebylo tak málo, i když je pravdou, že poměr mezi kapacitou tehdejší operační paměti a disku byl nižší, než jsme dnes zvyklí.

Monitor pro IBM PC XT
Kvalitní monitor (v tomto případě méně obvyklý barevný pro připojení karty CGA) stál za úspěchem IBM PC (zdroj: PCWorld)

Kromě harddisku nabízelo PC XT ještě osm rozšiřujících ISA slotů (místo dřívějších pěti), maximální kapacita RAM byla navýšena na 640kB a byl odstraněn port pro připojení kazetového magnetofonu, který s PC prakticky nikdo nevyužíval. Těch osm slotů bylo velmi potřebných. Uživatelé je totiž neměli vůbec problém zaplnit. Řadič disketové jednotky, harddisku, karty pro paralelní a sériové rozhraní, karta s hodinami, videokarta, síťová karta, rozšiřující paměť… (na původní verzi základní desky bylo místo jen pro 256kB) – jak každý vidí, leccos z toho, co je dnes běžnou součástí základní desky, se tehdy muselo zajistit rozšiřujícími kartami. Už z toho důvodu se těch osm slotů velmi hodilo.

Základní deska IBM PC XT 5160Základní deska IBM PC XT 5160 – lze vidět osm slotů ISA, vlevo nahoře CPU a patice pro matematický koprocesor, vpravo dole RAM. Mikropřepínače jsou redukovány, protože pro PC XT už existoval program pro nastavování parametrů BIOSu (zdroj: Wikipedia)

Jakkoliv je PC XT považováno za ten opravdu původní předobraz dnešních „písíček“ (zatímco jeho předchůdce IBM PC 5150 je takový bratránek), mělo oproti dnešním počítačům přeci jen jisté rozdíly. Samozřejmě, ten hlavní představoval procesor Intel 8088. V době jeho použití v PC XT mu táhlo na čtvrtý rok, takže se rozhodně nejednalo o nějakou nejnovější technologii, právě naopak. Zatímco všechny moderní mikroprocesory jsou nástupci i8086, jeho bratříček i8088 byl poněkud ořezanou verzí s pouhou osmibitovou datovou sběrnicí.


Pro grafickou kartu CGA vznikaly první hry (zdroj: PCWorld)
Pro grafickou kartu CGA vznikaly první hry (zdroj: PCWorld) 

Dalším decentně rozdílným byl BIOS. Fakt, že nenabízel takové možnosti nastavení, jako dnes, je celkem pochopitelný, ovšem zajímavější je skutečnost, že pro editaci jeho parametrů jste museli používat separátní program, nikoliv ovládací utilitu uloženou přímo v něm (na původním PC 5150 však ani ovladací program neexistoval, vše se nastavovalo pomocí mikropřepínačů na základní desce). Kromě toho nabízí tento prastarý BIOS něco navíc, oproti jeho dnešním následovníkům – je v něm totiž uložen BASIC od Microsoftu. Pokud jste počítač spustili bez operačního systému, naskočil právě tento interpreter a mohli jste…no, mohli jste si připadat, jako na Atari či Spectru.

V textovém režimu byly hry i hezky barevné (zdroj: PCWorld)
V textovém režimu byly hry i hezky barevné (zdroj: PCWorld)

Další rozdílností je menší počet IRQ a DMA kanálů, než u pozdějšího PC AT. Počet je přibližně poloviční – pouhých 8 IRQ a 4 DMA. Každý, kdo si pamatuje devadesátá léta a zoufalý boj s nastavováním IRQ a DMA, tak všichni tito pamětníci nad tím asi kroutí hlavou, protože i s dvojnásobným počtem to někdy znamenalo hodně zkoušení všech možností. Zní to paradoxně, ale na PC XT to bylo snazší. Důvod je jednoduchý – DMA tehdy prakticky žádný hardware nevyužíval, no a IRQ kanály sice využívány byly, ale toho dostupného hardwaru jste zase tolik k dispozici neměli. Neexistovaly žádné zvukové karty, grafické akcelerátory, kazetopáskové mechaniky, disk měl každý pouze jeden. Zkrátka, vzpomínky pamětníků říkají, že na PC XT se s tímto tolik nebojovalo. IBM se přesto rozhodlo při tvorbě PC AT použít hned dva čipy NEC 8237 (DMA) a NEC 8259AC (IRQ), aby bylo zdrojů dostatek. Stejně to nakonec nestačilo.

Našly by se samozřejmě i další rozdíly, nicméně jeden byl přímo zásadní a každý dnešní uživatel by jej poznal na první pohled. Klávesnice. Ta původní pro IBM XT nemá jasně oddělený numerický blok a kurzorové šipky, umístění funkčních kláves je poněkud nešťastné, Enter je malé a ztrácí se, prostě, je jiná a hůře vymyšlená.

Klávesnice IBM PC XT (zdroj: PCWorld)
Klávesnice IBM PC XT (zdroj: PCWorld) 

Samozřejmě, že nový stroj IBM vybídl tvůrce klonů k rozsáhlé aktivitě, takže první jeho kopie se objevily už koncem toho samého roku 1983. Někteří výrobci (jako třeba NEC se svým PC-9801) celou koncepci ještě významně vylepšili (zde použitím výkonnějšího i8086 a lepší nestandardní grafické karty), čímž vznikly stroje se systémem MS-DOS, ovšem kompatibilní pouze částečně. Jiné stroje byste si se standardním PC lehce spletli (třeba takový HP-150), přičemž kompatibilita byla nulová.

NEC PC-9801F - japonské PC, které zcela ovládlo zdejší trh
NEC PC-9801F – japonské PC, které zcela ovládlo zdejší trh

IBM PC XT znamenalo tedy inspiraci a nové podněty, a to nejen v USA, ale i u nás. Eduard Smutný, tvůrce systému SAPI a mikropočítače Ondra, jeden z našich nejvýznamnějších konstruktérů počítačů, se netajil tvrzením, že na IBM PC nejvíce oceňuje možnost jeho realizace ze součástkové základny dostupné v zemích RVHP. Počítače IBM se v tehdejším Československu objevovaly jen sporadicky, jelikož se jednalo o technologii blokovanou embargem, nicméně s pomocí různých nákupů na fiktivní firmy k nám jisté malé počty těchto strojů doputovaly. V Československu se vyrábělo i několik klonů, čímž se zabývalo například proslulé JZD Slušovice. Málo známou skutečností je fakt, že IBM PC XT vlastnil v předlistopadové době i Václav Havel.

Jakkoliv se IBM PC XT od svého předchůdce nijak zásadně neodlišovalo, stanovilo trend pro příští časy. Tou základní změnou totiž byl, jak už jsme si řekli, harddisk. Ne snad, že by tato periférie nebyla u dřívějších počítačů známá (ostatně, jde v principu o technologii z padesátých let), ale IBM ji dokázala přinést do domácností a malých firem, přičemž se jednalo o kompletní řešení včetně systému (MS DOS 2), který práci s pevným diskem podporoval. Zatímco doposud se na strojích IBM PC (a na konkurenčních platformách ještě dlouho poté) stala běžná práce s dvěma disketovými jednotkami, kde v jedné měl uživatel disketu s daty, zatímco v té druhé disketu s programem, nyní s harddiskem jakožto permanentním programovým a datovým úložištěm se práce stala mnohem jednodušší.

Toto řešení uvítali jednak uživatelé, kteří se zbavili nutnosti programové i datové diskety neustále vyměňovat, ale i programátoři. Pro ty druhé znamenal harddisk výrazně zjednodušení práce. Už nebylo třeba omezovat se kapacitou jedné či dvou disket, přemýšlet, jaká data na které disketě budou, aby uživatele jejich výměna co nejméně obtěžovala, programy mohly být větší, propracovanější, s mnoha přibalenými pomocnými daty. Zatímco na takové Amize či Atari ST byl harddisk ještě koncem osmdesátých let spíše vzácností a mnohý software s ním také nepočítal, na IBM se filozofie permanentního datového úložiště stávala pozvolna standardem, takže dnes si práci bez něj už ani neumíme představit. A za to vše můžeme poděkovat IBM a jejímu PC XT 5160 z roku 1983.

Mírný pokrok v mezích zákona – IBM PC XT a jeho klony

Ohodnoťte tento článek!
5 (100%) 1 hlas/ů