Компьютеры , совместимые с IBM PC , похожи на оригинальные IBM PC , XT и AT , все от компьютерного гиганта IBM , которые могут использовать то же программное обеспечение и карты расширения . Такие компьютеры назывались клонами ПК , клонами IBM или клонами IBM PC . Термин «совместимый с IBM PC» теперь является лишь историческим описанием, поскольку IBM больше не продает персональные компьютеры после того, как в 2005 году она продала свое подразделение персональных компьютеров китайской технологической компании Lenovo . Обозначение «ПК», которое использовалось на протяжении большей части истории персональных компьютеров , в целом означало не «персональный компьютер», а скорее компьютер x86 , способный запускать то же программное обеспечение, что и современный IBM PC. Первоначально этот термин контрастировал с разнообразием домашних компьютерных систем, доступных в начале 1980-х годов, таких как Apple II , TRS-80 и Commodore 64 . Позже этот термин в основном использовался в отличие от компьютеров Apple Macintosh .
Эти «клоны» дублировали почти все существенные особенности исходной архитектуры IBM PC. Этому способствовал выбор IBM стандартных аппаратных компонентов , которые были дешевыми, а также способность различных производителей перепроектировать прошивку BIOS с использованием метода « проектирования чистой комнаты » . Компания Columbia Data Products создала первый клон персонального компьютера IBM , MPC 1600 [1], путем реверс-инжиниринга его BIOS в «чистой комнате». Другим конкурирующим компаниям, Corona Data Systems , Eagle Computer и Handwell Corporation, IBM угрожала судебным иском, и компания заключила с ними договор. Вскоре после этого, в 1982 году, Compaq выпустила очень успешный Compaq Portable , также с BIOS, полученным методом реверс-инжиниринга в «чистой комнате», и который также не оспаривался юридически IBM.
Ранние компьютеры, совместимые с IBM PC, использовали те же компьютерные шины , что и их аналоги IBM, переключившись с 8-битной шины IBM PC и XT на 16-битную шину IBM AT с выпуском AT. Внедрение компанией IBM собственной архитектуры Micro Channel (MCA) в серии PS/2 привело к созданию открытого стандарта шины Extended Industry Standard Architecture консорциумом поставщиков, совместимых с IBM PC, что дало новое определение 16-битной шине IBM AT как промышленной . Шина стандартной архитектуры (ISA). [2] Впоследствии для улучшения совместимости между IBM PC-совместимыми устройствами были приняты дополнительные стандарты шины, включая локальную шину VESA (VLB), соединение периферийных компонентов (PCI) и порт ускоренной графики (AGP).
Потомки IBM PC-совместимых компьютеров x86, а именно 64-разрядные компьютеры на базе чипов « x86-64 /AMD64», составляют большинство настольных компьютеров на рынке по состоянию на 2021 год, при этом доминирующей операционной системой является Microsoft Windows . Взаимодействие со структурой шины и периферийными устройствами исходной архитектуры ПК может быть ограниченным или отсутствовать. Многие современные компьютеры не могут использовать старое программное или аппаратное обеспечение, зависящее от частей архитектуры, совместимой с IBM PC, которые отсутствуют или не имеют эквивалентов в современных компьютерах. Например, компьютеры, которые загружаются с использованием встроенного ПО на основе Unified Extensible Firmware Interface , в котором отсутствует модуль поддержки совместимости или CSM, необходимый для эмуляции старого интерфейса встроенного ПО на основе BIOS, или у которых отключены CSM, не могут изначально запускать MS-DOS, поскольку MS -DOS DOS зависит от интерфейса BIOS для загрузки.
Только Macintosh сохранил значительную долю рынка, не имея совместимости с IBM PC, хотя ситуация изменилась в эпоху Intel Mac под управлением Mac OS X , часто с двойной загрузкой Windows с помощью Boot Camp .
В 1980 году IBM решила как можно быстрее вывести на рынок недорогой однопользовательский компьютер. 12 августа 1981 года в продажу поступил первый IBM PC . Для него было доступно три операционные системы (ОС). Наименее дорогой и самой популярной была PC DOS от Microsoft . Важнейшей уступкой стало соглашение IBM, позволившее Microsoft продавать свою собственную версию MS-DOS для компьютеров сторонних производителей. Единственным компонентом оригинальной архитектуры ПК, эксклюзивным для IBM, был BIOS (базовая система ввода-вывода).
IBM сначала просила разработчиков избегать написания программного обеспечения, которое напрямую обращается к аппаратному обеспечению компьютера, и вместо этого выполнять стандартные вызовы функций BIOS, которые выполняют аппаратно-зависимые операции. [3] Это программное обеспечение будет работать на любом компьютере, использующем MS-DOS или PC DOS. Однако программное обеспечение, которое напрямую обращалось к оборудованию вместо стандартных вызовов, работало быстрее; это особенно актуально для игр. Программное обеспечение, обращающееся к оборудованию IBM PC таким образом, не будет работать на машинах MS-DOS с другим оборудованием (например, PC -98 ). IBM PC продавался в достаточно больших объемах, чтобы оправдать написание программного обеспечения специально для него, и это побудило других производителей производить машины, которые могли использовать те же программы, карты расширения и периферийные устройства, что и ПК. Рынок компьютеров 808x быстро исключил все машины, которые не были совместимы с ПК по аппаратному и программному обеспечению. Барьер в 640 КБ «обычной» системной памяти, доступной для MS-DOS, является наследием того периода; другие машины, не являющиеся клонами, хотя и имеют ограничения, могут превышать 640 КБ.
Слухи о «похожих» совместимых компьютерах, созданных без одобрения IBM, начались почти сразу после выпуска IBM PC. [4] [5] InfoWorld написала в первую годовщину IBM PC, что [6]
Темная сторона открытой системы — ее имитаторы. Если спецификации достаточно ясны, чтобы вы могли проектировать периферийные устройства, они достаточно ясны, чтобы вы могли создавать их имитации. Apple... имеет патенты на два важных компонента своих систем... IBM, которая, как сообщается, не имеет специальных патентов на ПК, еще более уязвима. На рынке начали появляться многочисленные ПК-совместимые машины — по слухам, их около 60 и более.
К июню 1983 года журнал PC Magazine определил «клон ПК » как «компьютер, [который может] вместить пользователя, который берет домой диск от IBM PC, проходит через комнату и подключает его к «чужой» машине». [7] Из-за нехватки компьютеров IBM в том году многие клиенты вместо этого приобрели клоны. [8] [9] [10] Компания Columbia Data Products выпустила первый компьютер, более или менее совместимый со стандартом IBM PC, в июне 1982 года, вскоре за ним последовал Eagle Computer . В ноябре 1982 года Compaq анонсировала свой первый продукт — совместимый с IBM PC — Compaq Portable . Compaq был первым портативным компьютером размером со швейную машину , который был практически на 100% совместим с ПК. Решение суда по делу Apple против Франклина заключалось в том, что код BIOS защищен законом об авторском праве, но он может перепроектировать BIOS IBM, а затем написать свой собственный BIOS, используя дизайн «чистой комнаты» . Обратите внимание, что это произошло более чем через год после того, как Compaq выпустила Portable. Деньги и исследования, вложенные в реверс-инжиниринг BIOS, были рассчитанным риском.
В то же время многие производители, такие как Tandy / RadioShack , Xerox , Hewlett-Packard , Digital Equipment Corporation , Sanyo , Texas Instruments , Tulip , Wang и Olivetti , представили персональные компьютеры, которые поддерживали MS-DOS, но не были полностью программно- или аппаратными. -совместим с IBM PC.
Тэнди описал Tandy 2000 , например, как имеющий «настоящий 16-битный процессор следующего поколения» и «Большую скорость. Больше дискового пространства. Больше возможностей расширения», чем у IBM PC или «других компьютеров MS-DOS». [11] Признав в 1984 году, что многие программы для ПК DOS не работают на компьютере, компания заявила, что «самое популярное и сложное программное обеспечение на рынке» было доступно либо немедленно, либо «в течение следующих шести месяцев». [12]
Как и IBM, очевидное намерение Microsoft заключалось в том, чтобы авторы приложений записывали данные в интерфейсы прикладного программирования в MS-DOS или в BIOS прошивки, и чтобы это сформировало то, что сейчас будет называться уровнем абстракции оборудования . Каждый компьютер будет иметь собственную версию MS-DOS от производителя оригинального оборудования (OEM), адаптированную к его 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 бизнес Microsoft был основан в основном на компьютерных языках, таких как BASIC . Общепризнанным операционным программным обеспечением для небольших систем было CP/M от Digital Research , которое использовалось как любителями, так и более профессиональными пользователями микрокомпьютеров. Чтобы добиться такого широкого использования и, таким образом, сделать продукт экономически жизнеспособным, ОС должна была работать на множестве машин от разных производителей, которые имели сильно различающееся оборудование. Те клиенты, которым требовались другие приложения, помимо стартовых программ, могли разумно ожидать, что издатели будут предлагать свои продукты для различных компьютеров на подходящем для каждого носителе.
Конкурирующая ОС Microsoft изначально предназначалась для работы на таком же разнообразном оборудовании, хотя все они были основаны на процессоре 8086. Таким образом, MS-DOS в течение нескольких лет продавалась только как OEM-продукт. MS-DOS под маркой Microsoft не существовало: MS-DOS нельзя было приобрести напрямую у Microsoft, и каждая OEM-версия была упакована с фирменным оформлением данного поставщика ПК. О неисправностях следовало сообщать OEM-производителю, а не Microsoft. Однако по мере того, как машины, совместимые с оборудованием IBM (т.е. поддерживающие прямые вызовы к оборудованию), получили широкое распространение, вскоре стало ясно, что OEM-версии MS-DOS практически идентичны, за исключением, возможно, нескольких служебных программ.
MS-DOS обеспечивала достаточную функциональность для символьно-ориентированных приложений, таких как те, которые могли быть реализованы на текстовом терминале . Если бы большая часть коммерчески важного программного обеспечения имела именно такой характер, совместимость аппаратного обеспечения низкого уровня, возможно, не имела бы значения. Однако, чтобы обеспечить максимальную производительность и использовать аппаратные функции (или обойти аппаратные ошибки), приложения для ПК быстро вышли за рамки простых терминальных приложений, которые MS-DOS поддерживала напрямую. Электронные таблицы , текстовые процессоры WYSIWYG , программное обеспечение для презентаций и программное обеспечение для удаленной связи создали новые рынки, которые использовали сильные стороны ПК, но требовали возможностей, выходящих за рамки тех, что предоставляла MS-DOS. Таким образом, с самого начала разработки программной среды MS-DOS многие важные коммерческие программные продукты были написаны непосредственно для аппаратного обеспечения по ряду причин:
Первое, о чем следует подумать при выборе IBM-совместимого компьютера: «Насколько он совместим?»
- БАЙТ , сентябрь 1983 г. [14]
В мае 1983 года компания Future Computing определила четыре уровня совместимости: [15]
Во время разработки инженеры Compaq обнаружили, что Microsoft Flight Simulator не запускается из-за того, что Брюс Артвик из subLOGIC назвал «ошибкой в одном из чипов Intel», что вынудило их сделать свою новую компьютерную ошибку совместимой с IBM PC. [16] Поначалу лишь немногие клоны, кроме Compaq, предлагали действительно полную совместимость. [17] Джерри Пурнель купил IBM PC в середине 1983 года, « с гнилой клавиатурой и всем остальным», потому что у него было «четыре кубических фута неоцененного программного обеспечения, большая часть которого не будет работать ни на чем, кроме IBM PC. машины утверждают, что они на 100 процентов совместимы с IBM PC, но у меня еще ни одна не появилась... Увы, многие вещи не работают с Eagle, Z-100, Compupro или чем-то еще, что у нас здесь есть». [18] В рекламной брошюре Columbia Data Products за ноябрь 1983 года говорилось, что во время испытаний с компьютерами, купленными в розницу в октябре 1983 года, ее собственные продукты и продукты Compaq были совместимы со всем протестированным программным обеспечением для ПК, в то время как Corona и Eagle были менее совместимы. [19] В январе 1984 года Колумбийский университет сообщил, что Kermit работал без изменений на клонах Compaq и Columbia Data Products, но не на клонах Eagle или Seequa. Другие компьютеры MS-DOS также требовали специального кода. [20]
К декабрю 1983 года компания Future Computing заявила, что такие компании, как Compaq, Columbia Data Products и Corona, которые подчеркивали совместимость IBM PC, добились успеха, в то время как несовместимые компьютеры нанесли ущерб репутации других, таких как TI и DEC, несмотря на превосходные технологии. На встрече в Сан-Франциско он предупредил 200 участников, представляющих многие американские и зарубежные компьютерные компании, а также саму IBM, «включайтесь в популярный IBM PC-совместимый вагон — быстро и с максимально возможной совместимостью». [21] В феврале 1984 года компания Future Computing заявила, что некоторые компьютеры «совместимы с пресс-релизами», преувеличивая их фактическую совместимость с IBM PC. [22] Многие компании неохотно проходили проверку совместимости своих продуктов с ПК. Когда журнал PC Magazine запросил образцы у производителей компьютеров, которые утверждали, что производят совместимые устройства, для обзора в апреле 1984 года, 14 из 31 отказались. [23] [24] Corona Data Systems уточнила, что «на наших системах работает все программное обеспечение, соответствующее стандартам программирования IBM PC. И самое популярное программное обеспечение соответствует». [25] Когда журналист BYTE попросил протестировать Peachtext на COMDEX весной 1983 года , представители Corona «немного бормотали и бормотали, но в конце концов увели меня… в угол, где никто не увидит, если он выйдет из строя». Журнал сообщил, что «Их колебания были излишними. Диск загрузился без проблем». [14] Zenith Data Systems была смелее, хвастаясь, что ее Z-150 запускал все приложения, с которыми люди тестировали на компьютерной ярмарке Западного побережья 1984 года . [26]
В 1985 году компания Creative Computing заявила: «Мы повторяем нашу стандартную линию в отношении совместимости с IBM PC: попробуйте пакет, который вы хотите использовать, прежде чем покупать компьютер». [27] Компании модифицировали BIOS своих компьютеров для работы с недавно обнаруженными несовместимыми приложениями, [13] а рецензенты и пользователи разработали стресс-тесты для измерения совместимости; к 1984 году возможность работы с Lotus 1-2-3 и Flight Simulator стала стандартом, [9] [28] [13] [29] [27] [30] с совместимыми устройствами, специально разработанными для их запуска. [26] [16]
IBM считала, что некоторые компании, такие как Eagle, Corona и Handwell, нарушили ее авторские права, и после того, как Apple Computer, Inc. против Franklin Computer Corp., успешно вынудила производителей клонов прекратить использование BIOS. Однако Phoenix BIOS в 1984 году и подобные продукты, такие как AMI BIOS , позволили производителям компьютеров легально создавать практически 100%-совместимые клоны без необходимости самостоятельного реконструирования BIOS ПК. [31] [32] [33] В таблице InfoWorld за сентябрь 1985 года перечислены семь совместимых с256 КБ ОЗУ, два дисковых накопителя и монохромный монитор стоят от 1495 до 2320 долларов , тогда как эквивалентный IBM PC стоит 2820 долларов . [34] Недорогая модель Leading Edge Model D даже совместима с фирменным диагностическим программным обеспечением IBM, в отличие от Compaq Portable. [35] К 1986 году Comput! заявил, что «клоны, как правило, надежны и совместимы примерно на 99 процентов» [36] , а в обзоре 1987 года, опубликованном в журнале об индустрии клонов, не упоминается совместимость программного обеспечения, заявляя, что «ПК к настоящему времени стал означать компьютер, способный работать программы, управляемые MS-DOS». [37]
Основная причина, по которой стандарт IBM не вызывает беспокойства, заключается в том, что он может способствовать процветанию конкуренции. IBM скоро станет таким же пленником своих стандартов, как и ее конкуренты. Как только будет закуплено достаточное количество компьютеров IBM, IBM не сможет вносить внезапные изменения в их базовую конструкцию; то, что может быть полезно для избавления от конкурентов, отпугнет еще больше клиентов.
- The Economist , ноябрь 1983 г. [38]
В феврале 1984 года Байт написал, что «растущее влияние IBM в сообществе ПК душит инновации, потому что очень многие другие компании имитируют Big Blue», [39] но The Economist заявил в ноябре 1983 года: «Основная причина, почему стандарт IBM не вызывает беспокойства: заключается в том, что это может способствовать процветанию конкуренции». [38]
.jpg/1280px-PowerPak_286_running_AutoCAD_on_MS-DOS_(1987).jpg)
К 1983 году на IBM приходилось около 25% продаж персональных компьютеров стоимостью от 1000 до 10000 долларов , а компьютеры с некоторой совместимостью с ПК составляли еще 25%. [22] По мере роста рынка и конкуренции влияние IBM уменьшалось. В ноябре 1985 года журнал PC Magazine заявил: «Теперь, когда он создал рынок [ПК], рынку не обязательно нужна IBM для машин. Возможно, IBM будет зависеть от установления стандартов и разработки более высокопроизводительных машин, но у IBM было бы лучше. соответствовать существующим стандартам, чтобы не навредить пользователям». [40] В январе 1987 года Брюс Вебстер написал в журнале Byte о слухах о том, что IBM представит проприетарные персональные компьютеры с проприетарной операционной системой : «Кого это волнует? Если IBM сделает это, они, скорее всего, просто изолируют себя от крупнейшего рынка, на котором они все равно больше не могут конкурировать». Журнал предсказал, что в 1987 году рынок «завершит переход от стандарта IBM к стандарту Intel/MS-DOS/шины расширения… Людей беспокоит не столько совместимость с IBM, сколько Lotus 1-2-». 3 совместимость». [41] К 1992 году Macworld заявил, что из-за клонов «IBM потеряла контроль над собственным рынком и стала второстепенным игроком со своей собственной технологией». [42]
В 1983 году журнал The Economist предсказал, что «IBM скоро станет таким же пленником своих стандартов, как и ее конкуренты», поскольку «после того, как будет куплено достаточное количество компьютеров IBM, IBM не сможет вносить внезапные изменения в их базовую конструкцию; конкуренты избавятся от еще большего количества клиентов». [38] После того, как в начале 1987 года IBM анонсировала линейку PS/2, ориентированную на OS/2 , продажи существующих DOS-совместимых ПК выросли, отчасти потому, что проприетарная операционная система не была доступна. [43] В 1988 году Gartner Group подсчитала, что на каждый IBM PC население покупало 1,5 клона. [44] К 1989 году Compaq стала настолько влиятельной, что руководители отрасли говорили о «совместимости с Compaq», а наблюдатели заявляли, что клиенты считали компанию равной IBM [45] или превосходящей ее. [46]
После 1987 года совместимые с IBM PC компьютеры доминировали как на домашнем, так и на бизнес-рынках обычных компьютеров, [47] при этом на нишевых рынках использовались другие известные альтернативные архитектуры, такие как компьютеры Macintosh , предлагаемые Apple Inc. и использовавшиеся в то время в основном для настольных издательских систем . устаревший 8-битный Commodore 64 , который к тому времени продавался по цене 150 долларов и стал самым продаваемым компьютером в мире, 32-битная линейка Commodore Amiga , используемая для теле- и видеопроизводства , и 32-битная Atari ST, используемая в музыкальной индустрии. Однако к 1990 году сама IBM потеряла основную роль на рынке IBM PC-совместимых устройств. В ретроспективе важны несколько событий:
Несмотря на популярность набора ноутбуков ThinkPad , IBM окончательно отказалась от роли производителя потребительских ПК в апреле 2005 года, когда она продала свое подразделение ноутбуков и настольных ПК ( ThinkPad / ThinkCentre ) компании Lenovo за 1,75 миллиарда долларов США .
По состоянию на октябрь 2007 года Hewlett-Packard и Dell владели крупнейшими долями рынка ПК в Северной Америке. Они также добились успеха за границей, среди них также примечательны Acer , Lenovo и Toshiba . Во всем мире огромное количество ПК представляют собой системы « белого ящика », собранные множеством местных сборщиков систем. Несмотря на достижения компьютерных технологий, компьютеры, совместимые с IBM PC, оставались в значительной степени совместимыми с исходными компьютерами IBM PC, хотя большинство компонентов реализуют совместимость в специальных режимах обратной совместимости , используемых только во время загрузки системы . Часто было более практично запускать старое программное обеспечение в современной системе с помощью эмулятора , а не полагаться на эти функции.
В 2014 году Lenovo приобрела бизнес IBM по производству серверов x86 ( System x ) за 2,1 миллиарда долларов США .
Одной из сильных сторон ПК-совместимой конструкции является ее модульная аппаратная конструкция. Конечные пользователи могли легко модернизировать периферийные устройства и, в некоторой степени, процессор и память, не модифицируя материнскую плату компьютера и не заменяя весь компьютер, как это было со многими микрокомпьютерами того времени. Однако по мере увеличения скорости процессора и объема памяти пределы исходной конструкции шины XT/AT вскоре были достигнуты, особенно при использовании видеокарт. IBM действительно представила модернизированную шину в компьютере IBM PS/2 , которая преодолела многие технические ограничения шины XT/AT, но она редко использовалась в качестве основы для IBM-совместимых компьютеров, поскольку требовала лицензионных платежей IBM как для PS, так и для PS/AT. /2 и любые предыдущие конструкции AT-шины, произведенные компанией, претендующей на лицензию. Это было непопулярно среди производителей оборудования, и консорциумы разработали несколько конкурирующих стандартов шин с более приемлемыми условиями лицензирования. Были предприняты различные попытки стандартизировать интерфейсы, но на практике многие из этих попыток либо были ошибочными, либо игнорировались. Несмотря на это, существовало множество вариантов расширения, и, несмотря на замешательство пользователей, конструкция, совместимая с ПК, развивалась намного быстрее, чем другие конкурирующие разработки того времени, хотя бы только из-за ее доминирования на рынке.
В 1990-е годы влияние IBM на архитектуру ПК начало снижаться. «IBM PC-совместимый» становится «стандартным ПК» в 1990-х годах, а затем « ACPI PC» в 2000-х. ПК марки IBM стал скорее исключением, чем правилом. Вместо того, чтобы придавать большое значение совместимости с IBM PC, производители начали делать упор на совместимость с Windows . В 1993 году была выпущена версия Windows NT , которая могла работать на процессорах, отличных от набора x86 . Хотя это требовало перекомпиляции приложений, чего не делало большинство разработчиков, его аппаратная независимость использовалась для рабочих станций Silicon Graphics (SGI) x86 - благодаря уровню абстракции оборудования (HAL) NT они могли работать с NT (и ее обширной библиотекой приложений). [ нужны разъяснения ] .
Ни один массовый производитель оборудования для персональных компьютеров не осмелился быть несовместимым с последней версией Windows, а ежегодные конференции Microsoft WinHEC предоставили условия, в которых Microsoft могла лоббировать, а в некоторых случаях диктовать, темпы и направление развития аппаратного обеспечения ПК. промышленность. Microsoft и Intel стали настолько важны для постоянного развития аппаратного обеспечения ПК, что отраслевые обозреватели начали использовать слово Wintel для обозначения объединенной аппаратно-программной системы.
Эта терминология сама по себе становится неправильным употреблением, поскольку Intel потеряла абсолютный контроль над направлением разработки аппаратного обеспечения x86 с появлением AMD64 . Кроме того, операционные системы, отличные от Windows, такие как macOS и Linux , стали использовать архитектуру x86.
Хотя IBM PC был спроектирован с учетом возможности расширения, разработчики не могли предвидеть ни развития аппаратного обеспечения 1980-х годов, ни размера отрасли, которую они породят. Что еще хуже, выбор IBM процессора Intel 8088 в качестве ЦП наложил несколько ограничений на разработку программного обеспечения для платформы, совместимой с ПК. Например, процессор 8088 имел только 20-битное адресное пространство памяти . Чтобы расширить возможности ПК за пределы одного мегабайта, Lotus, Intel и Microsoft совместно создали расширенную память (EMS) — схему переключения банков, позволяющую увеличить объем памяти, предоставляемой дополнительным оборудованием, и доступ к которой осуществляется через набор из четырех 16- килобайтных «окон». " внутри 20-битной адресации. Позже процессоры Intel имели большее адресное пространство и могли напрямую адресовать 16 МБ (80286) или более, что побудило Microsoft разработать расширенную память (XMS), которая не требовала дополнительного оборудования.
«Расширенная» и «расширенная» память имеют несовместимые интерфейсы, поэтому любой, кто писал программное обеспечение, которое использовало более одного мегабайта, должен был обеспечить максимальную совместимость обеих систем, пока MS-DOS не начала включать EMM386, который имитировал память EMS с использованием памяти XMS. Для 80286 также можно написать операционную систему с защищенным режимом , но совместимость приложений DOS оказалась сложнее, чем ожидалось, не только потому, что большинство приложений DOS обращались к оборудованию напрямую, минуя процедуры BIOS, предназначенные для обеспечения совместимости, но и потому, что большинство запросов BIOS было сделано первые 32 вектора прерываний, которые были помечены Intel как «зарезервированные» для исключений процессора защищенного режима.
Видеокарты страдали от собственной несовместимости. Не было стандартного интерфейса для использования графических режимов SVGA с более высоким разрешением , поддерживаемых более поздними видеокартами. Каждый производитель разработал свои собственные методы доступа к памяти экрана, включая разную нумерацию режимов и разные схемы переключения банков . Последние использовались для адресации больших изображений в пределах одного сегмента памяти размером 64 КБ. Раньше в стандарте VGA с тем же эффектом использовалась планарная схема видеопамяти, но это нелегко распространилось на большую глубину цвета и более высокое разрешение, предлагаемое адаптерами SVGA. Была предпринята попытка создания стандарта под названием VESA BIOS Extensions (VBE), но не все производители его использовали.
Когда была представлена модель 386, для нее снова можно было написать ОС с защищенным режимом . На этот раз совместимость с DOS была намного проще из-за виртуального режима 8086 . К сожалению, программы не могли переключаться между ними напрямую, поэтому в конечном итоге были разработаны некоторые новые API-интерфейсы модели памяти, VCPI и DPMI , причем последний стал наиболее популярным.
Из-за большого количества адаптеров сторонних производителей и отсутствия стандарта для них программирование ПК могло быть затруднено. Профессиональные разработчики будут использовать большой набор тестов из различных известных комбинаций оборудования.
Тем временем потребители были ошеломлены конкурирующими, несовместимыми стандартами и множеством различных комбинаций предлагаемого оборудования. Чтобы дать им некоторое представление о том, какой тип ПК им понадобится для работы с их программным обеспечением, в 1990 году был установлен стандарт мультимедийного ПК (MPC). ПК, соответствующий минимальному стандарту MPC, мог продаваться с логотипом MPC, что давало потребителям легкий доступ к информации. -чтобы понять спецификацию, которую нужно искать. Программное обеспечение, которое могло бы работать на ПК, минимально совместимом с MPC, будет гарантировано [ кто? ] для работы на любом MPC. Стандарты MPC уровня 2 и MPC уровня 3 были установлены позже, но термин «MPC-совместимый» так и не стал популярным. После уровня ПДК 3 в 1996 году никаких дополнительных стандартов ПДК не было установлено.
К концу 1990-х годов успех Microsoft Windows привел к почти полному исчезновению конкурирующих коммерческих операционных систем и обеспечил доминирующую вычислительную платформу на компьютерах, совместимых с IBM PC . Это означало, что если бы разработчик создал свое программное обеспечение только для платформы Wintel , он все равно смог бы охватить подавляющее большинство пользователей компьютеров. Единственным крупным конкурентом Windows с долей рынка более нескольких процентных пунктов был Macintosh компании Apple Inc. Mac изначально рекламировался как «компьютер для всех нас», но высокие цены и закрытая архитектура вынудили Macintosh занять нишу в сфере образования и настольных издательских систем , из которой он вышел только в середине 2000-х годов. К середине 1990-х годов доля рынка Mac сократилась примерно до 5%, и внедрение новой конкурирующей операционной системы стало слишком рискованным коммерческим предприятием. Опыт показал, что даже если операционная система технически превосходит Windows, она станет провалом на рынке ( например, BeOS и OS/2 ). В 1989 году Стив Джобс сказал о своей новой системе NeXT : «Это будет либо последняя новая аппаратная платформа, которая добьется успеха, либо первая, которая потерпит неудачу». [ нужна цитация ] Четыре года спустя, в 1993 году, NeXT объявила о прекращении производства NeXTcube и портировании NeXTSTEP на процессоры Intel.
На заре истории ПК некоторые компании представили свои собственные XT-совместимые чипсеты . Например, компания Chips and Technologies представила свой контроллер 82C100 XT, который объединил и заменил шесть исходных схем XT: один контроллер 8237 DMA, один таймер прерываний 8253 , один контроллер параллельного интерфейса 8255 , один контроллер прерываний 8259 , один тактовый генератор 8284 и один Контроллер шины 8288 . Подобные наборы микросхем, не принадлежащие Intel, появились для AT-совместимых систем, например 82C206 или 82C495XLC от OPTi, которые использовались во многих системах 486 и ранних Pentium. [54] Однако рынок чипсетов x86 был очень нестабильным. В 1993 году компания VLSI Technology стала доминирующим игроком на рынке, но годом позже ее практически вытеснила Intel. С тех пор Intel является неоспоримым лидером. [55] По мере того, как платформа Wintel завоевала доминирование, Intel постепенно отказалась от практики лицензирования своих технологий другим производителям чипсетов; В 2010 году Intel была вовлечена в судебный процесс, связанный с отказом лицензировать свою процессорную шину и связанные с ней технологии другим компаниям, таким как Nvidia . [56]
Такие компании, как AMD и Cyrix, разработали альтернативные процессоры x86, функционально совместимые с процессорами Intel. К концу 1990-х годов AMD занимала все большую долю рынка процессоров для ПК. В конечном итоге AMD даже сыграла значительную роль в руководстве разработкой платформы x86, когда ее линейка процессоров Athlon продолжала развивать классическую архитектуру x86, в то время как Intel отклонилась от своей архитектуры NetBurst для процессоров Pentium 4 и архитектуры IA-64 для процессоров Itanium . набор серверных процессоров. AMD разработала AMD64, первое крупное расширение, созданное не Intel, которое Intel позже приняла как x86-64 . В 2006 году Intel начала отказываться от NetBurst, выпустив набор процессоров Core, которые представляли собой развитие более раннего Pentium III.
Основной альтернативой доминированию Wintel является появление альтернативных операционных систем с начала 2000-х годов, что ознаменовало начало эры пост-ПК . [ нужна цитата ] Это будет включать в себя как быстрый рост смартфонов (с использованием Android или iOS) в качестве альтернативы персональному компьютеру; и растущая распространенность Linux и Unix-подобных операционных систем в серверных фермах крупных корпораций, таких как Google или Amazon.
Термин «совместимый с IBM PC» в настоящее время широко не используется, поскольку многие современные настольные и портативные компьютеры основаны на архитектуре ПК, а IBM больше не производит ПК. Конкурирующие аппаратные архитектуры либо были сняты с производства, либо, как Amiga , были отнесены к нишевым рынкам для энтузиастов. В прошлом наиболее успешным исключением была платформа Apple Macintosh , которая с момента своего создания использовала процессоры сторонних производителей. Хотя Macintosh изначально был основан на серии Motorola 68000 , а затем перешел на архитектуру PowerPC , компьютеры Macintosh перешли на процессоры Intel , начиная с 2006 года. До 2020 года компьютеры Macintosh имели ту же системную архитектуру, что и их аналоги Wintel, и могли загружать Microsoft Windows без совместимости с DOS. Карта . Однако с анонсом процессора M1 собственной разработки на базе ARM они снова стали исключением из правила совместимости с IBM.
Скорость процессора и объем памяти современных ПК на много порядков выше, чем у оригинального IBM PC , и при этом обратная совместимость в значительной степени сохраняется — 32-битная операционная система, выпущенная в 2000-х годах, [обновлять]все еще может работать со многими более простыми программами. написан для ОС начала 1980-х годов без необходимости использования эмулятора , хотя такой эмулятор, как DOSBox , теперь имеет почти встроенную функциональность на полной скорости (и необходим для некоторых игр, которые могут работать слишком быстро на современных процессорах). Кроме того, многие современные ПК по-прежнему могут запускать DOS напрямую, хотя в утилите настройки BIOS может потребоваться установка специальных опций, таких как устаревший режим USB и эмуляция SATA-PATA. На компьютерах, использующих UEFI, возможно, потребуется установить устаревший режим BIOS, чтобы иметь возможность загружать DOS. Однако параметры BIOS/UEFI в большинстве серийных компьютеров потребительского уровня очень ограничены и не могут быть настроены для реальной работы с такими операционными системами, как исходные варианты DOS.
Распространение архитектуры x86-64 еще больше отдалило внутреннее сходство нынешних компьютеров и операционных систем с оригинальным IBM PC за счет введения еще одного режима процессора с набором команд, модифицированным для 64-битной адресации, но процессоры с поддержкой x86-64 также сохраняют стандартная совместимость с x86.