Аппаратное обеспечение IBM PC

1. Конфигурация персонального компьютера

В настоящее время широко используются персональные компьютеры самых разных типов (IBM PC, IBM XT, IBM AT, PS/2, Compaq-386 и т.д.). Если вы создаете коммерческое программное обеспечение, следует позаботиться о том, чтобы оно работало на всех типах компьютеров, использующих процессоры серии Intel 8086/80286/80386/80486. Для обеспечения такой совместимости программа должна уметь определять тип используемого центрального процессора и, разумеется, тип используемого компьютера. Почему это так важно?

Корпорация Intel, разрабатывая свою серию процессоров 8086/80286/80386/80486, уделила много внимания обеспечению совместимости снизу-вверх. Такая совместимость гарантирует возможность непосредственного выполнения старшими моделями процессоров любых программ, подготовленных для младших моделей. При этом не требуется повторной компиляции или редактирования этих программ.

Однако совместимость снизу-вверх не гарантирует (разумеется!) обратного - возможности выполнения младшими моделями программ, предназначенных для старших моделей. Поэтому, если вы желаете добиться от вашей программы максимальной эффективности и быстродействия, имеет смысл использовать архитектурные особенности старших моделей процессоров. Однако это не означает, что ваша программа должна всегда максимально использовать все возможности процессора 80486, так как в этом случае она не сможет правильно работать на широко распространенном компьютере IBM AT, использующим процессор 80286.

Лучше всего было бы сделать так, чтобы программа динамически (в процессе своей работы) определяла тип используемого процессора и вызывала соответствующие модули, рассчитанные на применение конкретной модели процессора. Вы можете выделить эти модули в самостоятельные программные единицы (драйверы или оверлеи) и подгружать их в оперативную память при необходимости. Такой подход позволит вам в будующем легко реализовать возможности процессоров 80586 или 80986 - вам будет достаточно изготовить новый драйвер (или оверлей) и подключить его к уже готовой программе.

Другая проблема связана с большим разнообразием "не вполне" совместимых с IBM PC/XT/AT компьютеров, выпускающихся разными "третьими" фирмами. К этой категории можно также отнести и отечественную ППЭВМ ЕС-1841 - это вроде бы IBM XT, но не вполне, поэтому некоторые программы на этой машине работать не будут.

К счастью, фирмы-производители оборудования записывают в определенные ячейки ПЗУ BIOS некоторый код, по которому можно определить тип компьютера. Можно очень легко отличить IBM XT от IBM AT.

По типу компьютера программа может сделать предварительные, а в некоторых случаях и окончательные выводы о наличии того или иного оборудования. Например, IBM PC или IBM XT не содержат расширенной памяти или дисковода для работы с гибкими дисками диаметром 3,5 дюйма. Разные модели, использующие процессоры 80286/80386/80486 могут использовать различные способы управления двадцатой адресной линией (она используется при работе с расширенной памятью, подробности - в 10 главе). Кроме того, от модели компьютера зависит способ, которым программа может определить конфигурацию дисковой подсистемы. Об этом мы говорили в третьей книге первого тома "Библиотеки системного программиста", посвященной дисковой подсистеме.

Прежде чем использовать какие-либо аппаратные ресурсы компьютера, программа должна убедиться в том, что эти ресурсы имеются в составе системы. Попытка обращения программы к несуществующему устройству может привести, например, к зависанию операционной системы.

Как программа может определить конфигурацию подсистем компьютера?

Для машин класса IBM PC и IBM XT конфигурация задается установкой перемычек на материнской плате и платах контроллеров периферийных устройств. Программа может получить информацию об установленных перемычках, прочитав состояние определенных портов компьютера.

Мы уже говорили о том, что в машинах класса IBM AT, IBM PS/2 и машинах более высокого класса установлена КМОП-память - память с малым энергопотреблением. Эта память питается от аккумуляторов и содержит информацию о конфигурации многих подсистем (в том числе дисковой подсистемы).

Во время инициализации системы BIOS опрашивает порты, к которым подключены перемычки и ячейки КМОП-памяти, содержащие информацию о конфигурации компьютера. Результат записывается в область данных BIOS - в слово конфигурации с адресом 0000:0410.

BIOS также предоставляет программам некоторые средства для определения конфигурации компьютера. В частности, с помощью прерывания INT 11h программа может получить в регистре AX слово конфигурации из области данных BIOS.