IBM Personal System/2

IBM Personal System/2 nebo zkráceně IBM PS/2 je označení pro třetíNepovažujeme-li IBM PC a IBM PC/XT za počítače stejné generace, je potom řada IBM PS/2 generací čtvrtou. generaci osobních počítačů vyráběných společností IBM. Řada PS/2 byla uvedena na trh v roce 1987 jako nástupce IBM PC/AT a ze strany IBM se jednalo o pokus získat zpět výsadní postavení na trhu s osobními počítači představením pokročilé proprietární architektury. Počítačů této řady se v průběhu let prodalo velké množství, ale jako nástroj pro opětovné získání kontroly nad trhem architektura selhala. Hlavními příčinami tohoto selhání byla hardwarová nekompatibilita se zbytkem trhu a také vyšší pořizovací náklady. PS/2 navíc nebyla otevřená architektura jako v případě IBM PC/XT/AT, ale byla výrobcům třetích stran poskytována na základě licence. Tato skutečnost by znamenala pro ostatní výrobce nemalou investici s nejistým ziskem a naprostá většina z nich raději zůstala u pozvolného vylepšování architektury IBM PC/XT/AT (výjimkou jsou např. systémy společnosti Reply Corporation založené na architektuře PS/2 MCA).

Souběžně s PS/2 produkovala IBM po určitou dobu systémy s označením Personal System/1 (zkráceně PS/1). Jak je možné odhadnout podle názvu, tyto počítače byly jednodušší, ale také levnější alternativou určenou zejména pro nenáročné domácí použití. Tyto systémy přejímaly některé inovativní prvky od PS/2 (VGA grafika, PS/2 konektory…), avšak klíčové prvky byly hardwarově kompatibilní se starší řadou PC/XT/AT (jako rozšiřující sběrnice byla použita 16bitová ISA a pro připojení pevného disku bylo použito rozhraní IDE).

I když se koncepce PS/2 jako celek neprosadila, některé její prvky jako grafický systém VGA, 3,5" disketová mechanika s kapacitou 1,44 MB, konektor PS/2 pro klávesnici a myš, 72-pinové moduly SIMM a další se postupně staly standardem v oblasti osobních počítačů.

Nové technologie PS/2 náhled|IBM Personal System/2 Model 30 286. (zapnutí, POST, zavádění, vypnutí) Architektura PS/2 byla navržena tak, aby zůstala softwarově kompatibilní s doposud uvedenými počítači IBM PC/XT/AT a jejich klony. Hardwarový návrh těchto systémů byl však výrazně odlišný od technického vybavení ostatních osobních počítačů té doby.

Systémy ABIOS a CBIOS Počítače PS/2 byly vybaveny dvěma systémy BIOS. První z nich nesl označení CBIOS (Compatible BIOS, kompatibilní BIOS), a jeho účelem bylo, jak název napovídá, poskytnout zpětnou kompatibilitu se systémy PC/AT/XT a v podstatě plnil stejnou roli jako klasický BIOS v těchto systémech. Druhý byl pojmenován ABIOS (Advanced BIOS, pokročilý BIOS) a poskytoval operačnímu systému komplexní funkční a strukturní rozhraní namísto přímého přístupu k I/O portům a řídícím registrům jednotlivých komponent počítače.IBM Personal System/2 and Personal Computer BIOS Interface Technical Reference, First Edition (September 1991) ABIOS byl přístupný v reálném, chráněném i virtuálním režimu a jeho schopnosti byly využity v operačním systému IBM OS/2 (dodávaném s některými modely PS/2).

Micro Channel Architecture

Řada IBM Personal System/2 byla založena na zcela nové architektuře Micro Channel Architecture (zkráceně MCA), která byla technicky daleko vyspělejší než ISA, která byla v té době prakticky jedinou standardní rozšiřující sběrnicí PC-kompatibilních počítačů a jako taková přestávala svými vlastnostmi stačit požadavkům 32bitových procesorů řady 80386. MCA poskytovala 16bitové i 32bitové slotyKromě běžných 16bitových či 32bitových MCA slotů byly k dispozici sloty se speciálními rozšířeními. Jedno rozšíření (označené jako AVE či BVE) bylo určeno pro video adaptér a další (MME) poskytovalo větší propustnost pro paměťové (a jiné) karty., které mohly pracovat asynchronně s mikroprocesorem. Sběrnice MCA přinesla řadu vylepšení, které ještě několik let po jejím uvedení nenabízela žádná jiná rozšiřující sběrnice pro osobní počítače. Přenosové rychlosti byly srovnatelné s mnohem později představenou sběrnicí PCI. MCA umožňovala komunikaci karty s procesorem, karty s kartou a současnou komunikace několika karet s procesorem,IBM Personal System/2 Hardware Interface Technical Reference - Architectures, First Edition (October 1990) což je funkce, kterou mnohem později přinesla až sběrnice PCI-X. Mezi další vlastnosti sběrnice MCA patří podpora bus masteringu, přidělování sběrnice centrálním arbitrem nebo lokálními účastníky arbitrovací sběrnice a také disponovala vlastností, kterou bychom dnes označili jako plug-and-play (karty typicky neobsahovaly žádné propojky pro konfiguraci).

I přes všechny tyto technické výhody se sběrnice MCA nikdy výrazněji nerozšířila mimo modelovou řadu PS/2 a rané verze RISCových systémů IBM RS/6000. Hlavní příčinou byla již zmíněná hardwarová nekompatibilita s velmi rozšířenou sběrnicí ISA a také fakt že společnost IBM požadovala aby výrobci platili nejen licenci za každý vyrobený MCA systém, ale také za všechny dříve vyrobené klony IBM PC/XT/AT, což byly pro většinu výrobců nepřijatelné podmínky. K neúspěchu MCA přispělo rovněž uvedení "konkurenční" sběrnice EISA společností Compaq.Mueller, Scott. Osobní počítač - servis, upgrade, opravy, První vydání. Que Publications; Computer Press, 1999. . EISA byla rovněž 32bitová a podporovala bus mastering, navíc však byla zpětně kompatibilní se starší sběrnicí ISA a rovněž byla poskytována bez poplatků. Tyto parametry byly pro většinu výrobců daleko atraktivnější, a i když sběrnice samotná nebyla tak vyspělá jako MCA, pro nově uvedené 32bitové procesory poskytla to nejdůležitější — jednorázový přenos 32bitové informace.

Rozhraní PS/2

Počítače PS/2 přinesly nové rozhraní pro připojení klávesnice a myši — dodnes označované podle této řady počítačů, tedy "PS/2". Rozhraní PS/2 pro klávesnici je elektricky shodné se starším rozhraním počítačů AT (nikoliv však PC/XT). Velký pěti-kolíkový konektor DIN byl ale nahrazen menším šesti-kolíkovým Mini-DIN konektorem. Stejný konektor a podobný synchronní sériový komunikační protokol využívá i PS/2 rozhraní pro myš. Počítače PS/2 byly dodávány s klávesnicí IBM Model M, u které byl nahrazen konektor DIN konektorem PS/2. Součástí balení byl i nový typ dvoutlačítkové kuličkové myši specifického tvaru.

Grafika Úvodní modely série PS/2 byly vybaveny novým typem grafického adaptéru známým pod označením Video Graphics Array nebo zkráceně VGA. Tento adaptér nahrazoval dřívější adaptéry EGA, které svými schopnostmi dalece předčil. Adaptér VGA přinesl větší grafickou paměť s kapacitou 256 kB a uživateli poskytoval nové grafické režimy 640×480 bodů s 16 barvami a 320×200 bodů s 256 barvami. Úplná barevná paleta tohoto adaptéru obsahovala 262 144 barev oproti 64 barvám v paletě adaptéru EGA. S postupem času byly v řadě PS/2 představeny rovněž grafické adaptéry IBM 8514 a XGA. I když se tyto adaptéry nestaly průmyslovým standardem jako v případě VGA, jejich rozlišení 1024×768 spousta výrobců chápala jako vzor pro své grafické karty a označení "XGA" se vžilo jako synonymum pro toto rozlišení. Nejlevnější počítače řady PS/2 jako Model 25 a Model 30 byly místo nového adaptéru VGA vybaveny adaptérem MCGA, který byl svými schopnostmi na půli cesty mezi CGA a VGA, navíc postrádal zpětnou kompatibilitu s adaptérem EGA. náhled|Grafický adaptér IBM XGA2 pro sběrnici MCA.

VGA konektor Všechny nové grafické systémy spjaté s řadou PS/2 (ať už MCGA, VGA, 8514 nebo pozdější XGA) používaly pro připojení monitoru stejný 15-kolíkový D-Sub konektor. Obraz byl skrze konektor přenášen v podobě analogových RGB signálů, oproti pevnému počtu digitálních linek v případě CGA a EGA monitorů, což umožnilo výrazné zvýšení barevné hloubky obrazu (nebo stupňů šedi). Z hlediska hardware to znamenalo přidání jednoho dalšího obvodu na grafický adaptér — takzvaného RAM-DAC. RAM-DAC je digitálně-analogový převodník doplněný pamětí RAM pro uložení barevné palety a stará se o tvorbu analogových signálů pro monitor. Přechod na analogové řešení přinesl rovněž možnost připojit monochromatický monitor bez jakékoliv závislosti na software (na rozdíl od adaptérů MDA nebo Hercules). Monochromatické monitory byly v té době relativně levné a často sloužily jako zobrazovací jednotka pro méně výkonné modely řady PS/2.

V průběhu 90. let se VGA konektor stal téměř universálním standardem pro připojování monitorů či jiných zobrazovacích zařízení a nahradil řadu různých grafických rozhraní a to i mimo svět osobních počítačů. Teprve poměrně nedávno se začaly masivně rozšiřovat nové rozhraní a konektory — zejména DVI a HDMI pro připojení plochých panelů, avšak žádný z nich se zatím nestal tak rozšířeným a universálním jako VGA konektor.

3,5" disketové mechaniky I když se 3,5" disketové mechaniky začaly prosazovat již od roku 1987, počítače řady PS/2 byly prvními stroji od IBM, které ji využívaly jako primární výměnné datové úložiště. Rozšiřující pozice o velikosti 5,25" dokonce nebyly na většině modelů ani přítomny. Pořízení externí 5,25" mechaniky bylo možné, ale jednalo se o poměrně nepohodlnou a nákladnou záležitost. Médiem samotným byla standardní 3,5" disketa, avšak v případě mechaniky se IBM opět uchýlila k proprietárnímu řešení. Mechaniky dokonce nebyly zaměnitelné ani mezi všemi modely řady PS/2 — některé z nich používaly 40-pinový jiné 34-pinový konektor, který sloužil jak pro přenos dat a řídících/stavových signálů tak pro napájení mechaniky.IBM Personal System/2 3,5" Diskette Drives Technical Reference, Second Edition (October 1992) Mechaniky samotné nebyly příliš spolehlivéJednou z příčin nižší spolehlivosti disketových mechanik systémů PS/2 byla chybějící prachová krytka, která by bránila vniknutí prachu a nežádoucích předmětů do útrob mechaniky. U přenosných systémů P70 a P75 byla mechanika navíc instalována vertikálně (otvorem pro disketu nahoru) — to situaci ještě zhoršovalo a navíc byl krokový motor nucen posouvat hlavy nahoru a dolů místo vodorovného posuvu, což znamenalo dodatečné zatížení motoru pro pohon hlav, který následkem toho častěji selhal. a protože bylo možné použít pouze originální mechaniku IBM pro systémy PS/2, jejich výměna byla i poměrně nákladná. náhled|Disketová mechanika 3,5" s kapacitou 1,44 MB z počítače IBM PS/2 Model 70 (pohled zezadu na proprietární 40-pinový konektor). Pohled zepředu zde.

V průběhu let se měnila i hustota záznamu 3,5" mechanik. Počáteční modely řady PS/2 založené na procesoru 8086 používaly 720 kB mechaniku s dvojnásobnou hustotou záznamu (Double Density, DD). Modely založené na procesoru 80286 nebo vyšším byly opatřeny mechanikami 1,44 MB s vysokou hustotou záznamu High Density (HD) a do posledních modelů řady PS/2 se standardně montovaly nepříliš rozšířené mechaniky 2,88 MB s rozšířenou hustotou záznamu (Extra-high Density, ED). Diskety s kapacitou 1,44 MB byly opatřeny malým otvorem, který mechanice umožnil pomocí senzoru rozpoznat tento typ disket od starších 720 kB disket. Mechaniky systémů PS/2 byly známé tím, že tento senzor neobsahovaly a bylo tedy možné (bez úprav diskety nebo mechaniky) naformátovat 720 kB disketu na kapacitu 1,44 MB — to opravdu fungovalo, ale v závislosti na kvalitě diskety často docházelo ke ztrátě dat. Takto (nesprávně) naformátované disky byly posléze (bez dalších úprav) čitelné pouze v mechanikách PS/2.Formatting 720K Disks on a 1.44MB Floppy

Paměťové moduly SIMM

IBM Personal System/2

Źródło i licencja