Центральные процессоры: Intel 8088

Несмотря на высокую производительность 16-битного микропроцессора 8086, он долгое время оставался малопопулярным из-за малого количества и дороговизны выпускаемых 16-битных микросхем поддержки. Поэтому 1 июня 1979 г. фирма Intel выпустила микропроцессор 8088, который представляет собой 8-битный микропроцессор, полностью совместимый с микропроцессором 8086 (т.е. имеющий такую же систему команд и набор регистров) и предназначенный для перевода аппаратных конфигураций на базе микропроцессоров 8080/8085 на программную среду микропроцессора 8086 с целью повышения производительности этих 8-битных систем. Новый микропроцессор, как и процессор 8086, содержал около 29000 транзисторов; две различные его модели работали на тактовых частотах 5 и 8 Мгц с производительностью 330 и 750 тыс. операций в секунду соответственно.

В микропроцессоре 8088 сохранены сегментные регистры, 20-битная адресация памяти и средства поддержки мультипроцессорных систем; сохранена также возможность обработки 16-битных операндов. Этот микропроцессор имеет 8 линий данных, как и микропроцессоры 8080/8085, но его архитектура аналогична архитектуре ЦП 8086. Разводка контактов корпуса микропроцессора 8088 такая же, как и у микропроцессора 8086, но старшие линии адреса не используются для передачи данных, а также есть незначительные различия в использовании линий управления. Поскольку, однако, линии управления микропроцессоров 8088 и 8080/8085 различаются, при введении микропроцессора 8088 в систему на базе микропроцессоров 8080/8085 требуется значительно изменить логику управления шиной. При этом в микропроцессоре 8088, как и в микропроцессоре 8085, адреса и данные мультиплексируются, поэтому в подсистемах памяти и ввода-вывода потребуются сравнительно небольшие изменения, если не увеличивать ёмкость памяти от 64 Кбайт, адресуемых микропроцессором 8085, до ёмкостей, использующих 20 линий адреса ЦП 8088.

В отличие от 6-байтной очереди команд микропроцессора 8086 в микропроцессоре 8088 длина очереди команд составляет 4 байта. Причина такого уменьшения длины очереди заключается в том, что микропроцессор 8088 может считывать данные из памяти только побайтно и следующее отсюда увеличение времени выборки следующей команды не позволяет процессору полностью использовать 6-байтную очередь. Алгоритм опережающей выборки отличается тем, что микропроцессор 8088 инициирует выборку команды, когда в очереди оказывается один свободный байт, а не два, как в микропроцессоре 8086.

На основе микропроцессора 8088 в августе 1981 г. фирмой IBM, ранее занимавшейся исключительно разработкой и продажей больших машин, был построен персональный компьютер IBM PC. Позже, весной 1983 г., появился следующий персональный компьютер фирмы IBM – IBM XT,⁴⁸аналогичный IBM PC, но со встроенным жёстким диском. По итогам продаж этих персональных компьютеров фирма IBM попала в 500 крупнейших американских фирм – быстрее, чем какая-либо другая компания – и победила в номинации «Триумф бизнеса семидесятых». Для своих персональных компьютеров фирма IBM заказала операционную систему у фирмы Microsoft, разработавшей программное обеспечение для персонального компьютера Altair-8800 ещё в 1975 г. Фирма Microsoft, в свою очередь, купила у фирмы Seattle Computer Products права на ОС 86-DOS, разработанную на основе ОС CP/M, и переименовала её в MS-DOS.⁴⁹Новая операционная система получила огромную популярность и стала фактическим стандартом для разработчиков программного обеспечения, не утратившим своё значение до сих пор. Только за интервал с 1981 по 1987 г.г. (версии MS-DOS 1.0 – 4.0) было продано 9 млн её копий.

Фирма IBM также разработала собственную операционную систему – PC-DOS, применённую в более поздних персональных компьютерах фирмы IBM. ОС PC-DOS полностью совместима с MS-DOS, так как фактически является лишь её незначительно модифицированным вариантом. Начиная с версии 3.0, операционные системы MS-DOS и PC-DOS развивались независимо, при этом не теряя взаимной совместимости. Однако версии PC-DOS 5.0 и старше не пользовались большим спросам, и поэтому фирма IBM прекратила дальнейшее совершенствование этой ОС.

Для модернизации систем на базе микропроцессоров 8086/8088 фирмой NEC выпускались микросхемы V20/30, позволяющие увеличить производительность системы на 5% простой заменой процессора фирмы Intel на новый: процессора 8086 – на процессор V30, процессора 8088 – на процессор V20. При этом не требовалось никакой дополнительной настройки системы.

IBM PC

IBM PC
Тип	Персональный компьютер
Выпущен	12 августа 1981
Выпускался по	2 апреля 1987
Процессор	Intel 8088, 4,77 МГц
Память	16–640 КБ
ОС	IBM BASIC / PC-DOS 1.0

История создания первого IBM PC(ай-би-э́м пи-си́), положившего начало семейству наиболее распространенных современных персональных компьютеров, началась в июле1980 годаи была завершена12 августа1981 годапредставлением моделиIBM 5150. Модель стоила 2880 долларов.

Первый IBM PC был разработан подразделением IBM в г. Бока-Ратон, шт.Флорида, в подразделении работало 12 сотрудников (для сравнения: штат компанииMicrosoftв то время насчитывал 32 человека).

В то время фирма IBMне придавала большого значения персональным компьютерам, поэтому в IBM PC было использовано много «чужих» компонентов (например, использовалсяпроцессорфирмыIntel, аоперационная системаMS-DOSбыла лицензирована Microsoft уSeattle Computer Products) — до этого IBM предпочитала всё делать самостоятельно. Более того, вопреки жёсткой политике IBM в области интеллектуальной собственности, ни эти компоненты, ни разработанная тут жебазовая система ввода-выводане были залицензированы, что позволило сторонним фирмам, пользуясь опубликованными спецификациями, создать множество клонов РС и отобрать у IBM львиную долю этого быстро расширяющегося рынка.

Предшественниками IBM PC были компьютеры Altair,IMSAI,Apple IиII,Radio Shack TRS-80,Atari 400и800,Commodore PET, и многие другие.

Конфигурация первого IBM PC:

Процессор Intel 8088с частотой 4.77 МГц (4/3 частоты поднесущейNTSC), емкостьОЗУот 16 до 256Кбайт. Флоппи-дисководыемкостью 160 Кбайт приобретались за отдельную плату в количестве 1 или 2 шт.Винчестеране было.

Ключевыми технологиями стали:

• системная шинаISAсо стандартнымислотами, что позволяло вставлять в компьютер разнообразныеплаты расширения(видео-, звуковые, сетевые и прочиеадаптеры)

• BIOS- набор системных функций, позволявший разработчику ПО абстрагироваться от деталей работы аппаратуры и не зависеть от конкретной конфигурации системы. (До этого все 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 видеоадаптерCGA(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.