Глава 2. Архитектура технических средств
ГЛАВА 2. АРХИТЕКТУРА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
В настоящей главе мы рассмотрим физическую организацию персонального компьютера фирмы IBM, его периферию и принципы сопряжения отдельных компонентов. Поскольку предлагаемая книга не является руководством по организации технических средств, мы не будем рассматривать эти вопросы слишком детально. Приведенных сведений, однако, достаточно, чтобы понять принципы работы IBM/PC ,состав дополнительного оборудования, подключаемого к компьютеру и особенности его взаимодействия с остальной системой.
Компьютер во многом напоминает автомобиль. Он также состоит из множества отдельных частей и для того,чтобы им польэоваться ( так же как в случае с автомобилем) не обязательно знать назначение каждой детали. Однако, если Вы хотите использовать всю систему, необходимо иметь хотя бы приближенное представление о том как функционируют отдельные части. Как раз этому и посвящена настоящая глава.
2.1. Микропроцессор-центральный уэел персонального компьютера
Центром вычислительной системы является ее процессор. Это основное звено, или "мозг" компьютера. Именно процессор обладает способностью выполнять команды, составляющие компьютерную программу. Персональные компьютеры строятся на базе микропроцессоров, выполняемых в настоящее время на одном кристалле или "чипе". Микропроцессор, использованный в IBM/PC, был разработан и создан фирмой "Интел", начавшей производство микропроцессоров много лет назад.
В IBM/PC используется микропроцессор 8088 фирмы "Интел", который практически полностью идентичен микропроцессору 8086 той же фирмы. Эти микропроцессоры (8086 и 8088 ) выполняют одни и те же команды, так что с точки зрения программирования они обладают функциональной эквивалентностью ( различия между ними заметны только конструктору и мы остановимся на них чуть позже). Все, что касается программирования для микропроцессора 8086 относится и к микропроцессору 8088.
Принципиальное отличие IBM/PC от персональных компьютеров предыдущего поколения заключается в использовании 16-разрядного микропроцессора. До появления IBM/PC наиболее популярные персональные компьютеры строились на базе 8-разрядных микропроцессоров, таких как 6502 (фирмы "Моторолла", который использован в персональном компьютере "Эппл-2", 8080 (фирмы "Интел") или Z80 (фирмы "Зайлог"). Различия между 8- и 16-разрядными микропроцессорами весьма существенны, и их трудно сформулировать одной фразой. Любопытно,что наименее существенное различие дало этим микропроцессорам их названия: 8-разрядные процессоры могут манипулировать данными, состоящими из 8 бит, а 16-разрядные процессоры могут работать и 16-разрядными данными. Оба типа процессоров позволяют добиться одинаковых результатов, так что в этой части различие между ними не слишком значительно. Основное преимущество 16-разрядных процессоров перед их 8-разрядными предшественниками заключается в значительном повышении их быстродействия, мощности и удобства их набора команд (причем операции с 16-разрядными числами составляют лишь часть этого набора). Кроме того (и это самое главное) существенно увеличивается объем адресуемой памяти. Большинство 8-разрядных процессоров может использовать не более 64К памяти, что значительно уменьшает возможности эффективного использования персональных компьютеров. Процессор 8088, используемый в IBM/PC, позволяет адресовать 1024К или свыше одного миллиона байт памяти. Может,разумеется,возникнуть потребность в памяти большего объема, но, для большинства практических нужд, одного миллиона байт вполне достаточно.
Таким образом, мы установили наиболее важное различие между процессором 8088 и 8-разрядными процессорами персональных компьютеров предыдущего поколения: объем адресуемой памяти больше не является жестким ограничением для задач, которые можно решать с помощью персонального компьютера.
В чем же состоит различие между микропроцессором 8088 и его "старшим братом" - микропроцессором 8086? Функционально они одинаковы - выполняют одинаковые команды, используют одни и те же данные, исполняют одинаковые программы. Отличаются они лишь способом обмена данными с внешней средой. Процессор 8086 работает с периферийным оборудованием, которое может параллельно обрабатывать 16-разрядные данные, а процессор 8088 может обмениваться только 8-разрядными словами. Таким образом, различие между процессорами 8088 и 8086 состоит в ширине внешней шины данных - процессор 8086 пересылает 16-разрядные, а 8088 - восьмиразрядные данные. Это дает основание утверждать, что микропроцессор 8088 не является в полном смысле 16-разрядным. Такое утверждение отчасти соответствует истине, но только отчасти. Внутреняя архитектура 8088 - 16-разрядная, но он не использует внешнюю 16-разрядную шину данных. Подробнее о шине данных будет идти речь в параграфе 2.3.
В практичеcком плане указанное различие между микропроцессорами 8086 и 8088 имеет два аспекта. Во-первых, при передаче более чем одного байта данных, процессор 8086 работает в два раза быстрее. Это не означает, что он выполняет всю работу вдвое быстрее, поскольку ожидание передачи данных занимает только часть времени работы и, кроме того, в некоторых случаях требуется передавать только 8 бит. Однако, в тех случаях, когда процессор ожидает передачу большого объема данных, 8086 тратит на ожидание меньше времени и, следовательно, выполняет работу быстрее.
Второй аспект заключается в проектировании схемы соединений и выборе компонентов. Восьмиразрядные цепи проще проектировать и в настоящее время имеется множество недорогих и очень надежных восьмиразрядных компонентов. Таким образом, воспользовавшись микропроцессором 8088, фирма "IBM" упрстила свой персональный компьютер и уменьшила его стоимость ценой незначительного уменьшения скорости вычислений.
2.2. Краткие сведения об остальных компонентах компьютера
Для того чтобы микропроцессор мог работать, необходимы некоторые вспомогательные компоненты, подобно тому как одного двигателя недостаточно, чтобы заставить автомобиль двигаться.
Многие части автомобиля могут переноситься с одной модели на другую - для персональных компьютеров это еще более обычное дело. Лишь немногие компоненты IBM/PC были специально разработаны для нее, - фактически большая часть системы составлена из стандартных компонентов, начиная с микропроцессора 8088 фирмы "Интел". Особенность персонального компьютера фирмы "IBM" состоит в оригинальном способе организации известных компонентов в единую функционирующую систему. Электронная промышленность представляет разработчикам компьютеров большой набор необходимых стандартных компонентов, задача разработчика заключается в том, чтобы объединить их нужным образом.
Такое описание процесса разработки компьютеров может породить мысль, что разрабатывать компьютеры очень просто и, что все они очень похожи друг на друга. Но это настолько же верно, как то, что работа писателя заключается в выборе слов из словаря. Персональные компьютеры, подобные IBM/PC, действительно в значительной части состоят из стандартных компонентов, однако, главное заключается в способе их обьединения.
Составляющие IBM/PC можно рассматривать с трех различных точек зрения: по тому где они размещаются, как они функционируют, и как они взаимодействуют друг с другом. Рассмотрим вопрос пространственного размещения этих составляющих.
Физически составляющие IBM/PC можно разделить на компоненты системного блока и компоненты блока расширения. Все основные платы, входящие в состав любой модели IBM/PC, размещаются в большом блоке, получившем название системного. (Компьютеры фирмы "Эппл" используют более цветистое название для аналогичного блока - материнский блок.) Системный блок включает все необходимые компоненты, позволяющие компьютеру работать без каких-либо дополнений. Здесь находятся микропроцессор, первые 64К памяти и "встроенные" программы, такие как интерпретатор языка Бейсик, записанный в микросхемах ПЗУ. Большая часть компонентов, описанных в следующем параграфе, также находится в системном блоке. На рис.2.1 показана упрощенная схема системного блока (показаны наиболее существенные детали).
Системный блок расположен в основании IBM/PC и заключен в корпус. Он занимает весь корпус в длину и примерно две трети в ширину. Если открыть корпус компьютера, то внутри, на дне корпуса можно увидеть системный блок. Если взглянуть на него со стороны задней стенки корпуса,можно увидеть в центре большой элемент схемы IBM/PC - микропроцессор 8088.
Правая часть системного блока находится под левым дисководом, а место слева от системного блока свободно - оно предназначено для размещения блоков расширений. В левом углу системного блока имеется пять свободных разъемов, предназначенных для подключения дополнительного оборудования, которое может быть введено в состав компьютера. Блоки расширения вставляются в эти разъемы, располагаясь над системным блоком.
Блоки расширения или карты, как их иногда называют - могут использоваться для обслуживания устройств, подключаемых к IBM/PC. Они могут использоваться для двух основных целей: для увеличения объема памяти и подключения дополнительных устройств. Если оборудование умещается на одной плате, то его можно разместить внутри корпуса IBM/PC. Если же оно не помещается в корпус, например, в случае с дисплеем, то внутри размещается только плата управления, соединяющаяся с оборудованием с помощью кабеля, который можно пропустить через отверстие в задней стенке корпуса. Каждому разъему расширения соответствует специальное отверстие в задней стенке корпуса, закрытое заглушкой, если оно не используется.
Системный блок разработан фирмой "IBM", а блоки расширения могут разрабатывать все желающие, при условии что они будут соблюдать основные правила, касающиеся размеров, электрических параметров соединений, теплового режима и так далее.
2.3. Функциональное назначение
Может Вам эти сведения и не пригодятся, но, видимо, будет интересно узнать как работают основные элементы схемы IBM/PC. Если какой-либо элемент будет иметь значение для понимания материала последующих разделов книги, я буду это специально отмечать, чтобы Вы не подумали, что сведения, полученные в этом разделе можно просто забыть.
Сигналы синхронизации работы системы обеспечиваются генератором 8284А. Эти сигналы используются всеми элементами компьютера и задают длительность операций. С тактовым генератором связан таймер 8255А-5, использующийся для поддержки интерфейса накопителя на кассетной магнитной ленте и встроенного динамика. В главе 11 будет описано управление динамиком и мы увидим как "программировать" таймер для извлечения звуков.
Функционирование компьютерной системы основано на использовании прерываний, работа с которыми будет описана в следующей главе. Для организации работы системы прерываний используется микросхема 8259А.
Когда данные передаются внутри компьютерной системы, они проходят по общему каналу, к которому имеют доступ все компоненты системы. Этот путь получил название шины данных. Концепция шины представляет собой один из наиболее совершенных методов унификации при разработке компьютеров. Вместо того чтобы пытаться соединять все элементы компьютерной системы между собой специальными соединениями, разработчики компьютеров ограничили пересылку данных одной общей шиной. Данные пересылаются по шине в сопровождении специальных сигналов, обозначающих их назначение. Эта идея чрезвычайно упрстила конструкцию компьютеров и существенно увеличила ее гибкость. Чтобы добавить новый компонент, не требуется выполнять множество различных соединений, достаточно присоединить его к шине. Чтобы упорядочить передачу информации по шине используется контроллер шины 8288.
Все упоминавшиеся до сих пор элементы размещаются в системном блоке. Если взглянуть на основные блоки расширения, можно обнаружить еще несколько интересных компонентов. Имеется два типа адаптеров дисплеев для IBM/PC. Один из них предназначен для управления монохромным дисплеем фирмы "IBM" - для управления цветным графическим дисплеем ( или простым монохромным дисплеем, который также может подключаться к цветному/графическому адаптеру). Хотя дисплеи этих двух типов работают по-разному и имеют различные характеристики, для управления ими используется одна и та же микросхема - контроллер дисплея 6845 (фирмы "Моторола").
Для управления дисководами используется микросхема контроллера гибких дисков - PD765 фирмы "NEC" или ее эквивалент (расположена на плате адаптера гибких дисков). Изучая листинги BIOS, приведенные в техническом руководстве по IBM/PC, можно встретить таинственную ссылку на "NEC". Речь идет как раз о контроллере гибких дисков. Хотя мы не будем рассматривать такие подробности, можно упомянуть, что возможно непосредственное управление работой гибких дисков, путем выдачи команд контроллера. Эти команды описаны в техническом руководстве.
2.4. Использование разъемов расширения
Любые дополнительные устройства подключаются к IBM/PC с помощью одного из разъемов расширения, каждый из которых имеет 62 соединительных провода. Эти 62 линии позволяют передавать все сигналы, необходимые для управления любым оборудованием, которое может быть подключено к IBM/PC. Все линии работают параллельно, так что устройства можно подключать к любому из пяти разъемов. Любой сигнал, посылаемый одному из блоков расширения, передается и всем остальным, поскольку они подключены к параллельным линиям. Здесь имеет место расширение идеи общей шины данных: все блоки расширения используют общее 62-проводное соединение. называемое каналом ввода/вывода.
По характеру использования все линии можно разделить на четыре категории. Во-первых, восемь линий используются для подвода питания к блокам расширения с различными номиналами напряжений.
Далее, еще восемь линий используется для передачи восьми бит данных на/с шины данных. Все данные проходят по этой шине, независимо от направления передачи.
Еще двадцать линий предназначены для адресации. Когда данные передаются в память или считываются из нее, или данными обмениваются с внешним устройством, необходимо указать адрес, который может быть либо адресом ячейки памяти, либо номером устройства. При работе с памятью используются все 20 линий, это позволяет передать адрес одной из 1024К ячеек памяти. Для устройств ввода/вывода используется только девять линий, что позволяет адресовать 512 различных устройств.
Остальные линии канала используются для передачи различных сигналов управления. Примерами таких сигналов могут служить команды чтения из памяти, записи в память или команды чтения/записи для периферийных устройств.
Каждое внешнее устройство, подключенное к разъему расширения постоянно ожидает сигналов канала ввода/вывода. Предположим, например, что выдана команда ввода, идентифицируемая сигналом на линии чтения по вводу/выводу. Когда это произойдет, все устройства будут читать шину адреса, который не относится к памяти компьютера (поскольку не была выдана команда работы с памятью).Если же выдана команда работы с памятью, то все устройтсва ввода/вывода будут игнорировать содержимое шины адреса. Поскольку запрашивалась операция ввода/вывода, каждое периферийное устройство проверит содержимое шины адреса. Если адрес на шине совпадает с адресом устройтсва, то оно начинает выполнять операцию. В противном случае никаких действий не производится.Таков принцип работы блоков расширения.
2.5. Что еще необходимо знать об аппаратных средствах
Есть еще несколько интересных подробностей, которые полезно знать о системном блоке IBM/PC.
Во-первых, внутри корпуса IBM/PC спрятаны два набора переключателей. Их называют переключателями конфигурации системы (они выполнены в виде корпуса с двумя рядами выводов, т.е. корпуса типа DIR). Установка этих переключателей указывает какое оборудование подключено к IBM/PC, например, количество дисководов, объем доступной памяти и т.д. Эти переключатели ничем реально не управляют - они используются только для удобства. После включения IBM/PC программы запуска считывают положение этих переключателей и затем устанавливают содержимоке определенных ячеек памяти в соответствии с их положением. Затем, если какой-либо программе необходимо узнать , какой объем памяти установлен, проверяется содержимое этих ячеек. (Хранение информации о положении переключателей в памяти очень удобно, поскольку появляется возможность, в случае необходимости, ее изменения. Таким образом, программа может изменить положение переключателей и, следовательно, как бы изменить список подключаемых устройств.)
Как видите, использование переключателей конфигурации системы "логическое" скорее чем "физическое". Изменение положений переключателей не отключает и не подключает никакие устройства, оно просто изменяет ту информацию, которую программы могут получить о конфигурации системы.
Далее, рассмотрим сопроцессор. Когда разрабатывался микропроцессор 8088, для него была предусмотрена способность выполнения обычных, целочисленных арифметических операций, но он не способен оперировать с числами с плавающей запятой или вещественными числами ( в языке Бейсик это называется арифметикой обычной и двойной точности). Арифметические операции над числами с плавающей запятой могут выполняться одним из двух способов. Первый и наиболее распространенный способ - программная реализация с помощью логических операций и целочисленных арифметических операций подрограмм, выполняющих вычисления и дающих результаты в форме с плавающей запятой. Второй способ основан на использовании специализированного сопроцессора.
Микропроцессор 8088 сконструирован так, что он позволяет использовать арифметический сопроцессор 8087 фирмы "Интел". Специализация процессора 8087 состоит в быстрой обработке чисел с плавающей запятой. Он может выполнять как обычные операции сложения, вычитания, умножения и деления, так и более сложные операции, такие как вычисление тригонометрических функцмй. Конструктивно заложенные в микропроцессор 8088 сигналы позволяют ему передавать работу сопроцессору 8087, а затем получать результаты работы. Чтобы использовать арифметический сопроцессор, необходимо иметь его в составе компьютера, а кроме того необходимы программы, которые могут выдавать специальные коды, необходимые для запуска сопроцессора 8087. Хотя в первой версии PC фирма IBM не включала в систему сопроцессор, гнездо для него предусмотрено в системном блоке. На рис.2.1. его можно увидеть в правом верхнем углу, рядом с гнездом микропроцессора 8088.
Конструкция микропроцессоров 8086/8088 предусматривает два основных способа повышения вычислительной мощности. Первый заключается в использовании сопроцессора 8087, для которого в IBM/PC предусмотрено специальное гнездо в системном блоке. Второй способ заключается в организации мультипроцессорного режима, при котором несколько обычных микропроцессоров совместно выполняют вычисления, распределяя нагрузку между собой. Фирма "IBM" не предусмотрела такой режим работы в конструкции своего персонального компьютера. Еще один вспомогательный "чип" - процессор ввода/вывода 8089 позволяет повысить общую производительность системы на базе процессора 8086/8088, однако его использование также не предусмотрено в IBM/PC.
Рассмотрим теперь еще одно пустое гнездо в системном блоке IBM/PC. "Встроенное" программное обеспечение IBM/PC записано в микросхемах постоянного запоминающего устройтсва (ПЗУ), расположенных почти в центре системного блока, ближе к левой стороне. Как видно из рис.2.1 таких микросхем пять. Рядом с ними, с левой стороны имеется свободное гнездо, которое оставлено специально с целью добавления каких-либо программ. Назначение этого гнезда вызывает различные домыслы. Лично я вижу три возможных разумных предназначения. Во-первых, оно могло быть оставлено по соображениям надежности - если в какой-нибудь из записанных в ПЗУ процедур обнаружатся ошибки, исправление которых приведет к увеличению объема процедуры, то в это гнездо можно будет установить микросхему с записью этих изменений. Во-вторых, если "IBM" расширит номенклатуру поддерживаемых системой устройств, таких как жесткие диски большой емкости, тогда в это гнездо можно будет установить микросхему ПЗУ с записанными программами управления. Правда, блок расширения для любого нового устройтсва также может содержать все необходимые программы, так что действительной необходимости в дополнительном гнезде для этих целей нет. Третья, и наиболее вероятная, возможность связана с поддержкой сопроцессора 8087. В это гнездо можно установть ПЗУ с программами сопроцессора. Такие программы позволили бы работать с арифметическим сопроцессором 8087 "встроенному" интерпретатору Бейсика, а также программам, написанным на других языках, например, на Паскале, Фортране или Бейсике (с помощью компилятора).
2.6. Три аспекта рассмотрения архитектурных решений
Все о чем мы говорили до сих пор в этой главе относится только к оригинальной модели IBM/PC, т.е. к первому аспекту. На совместимые с IBM/PC компьютеры распространяется лишь часть информации, а вся остальная применяется для каждого конкретного компьютера. Совпадает обычно лишь одна деталь всех совместимых с РС компонентов - это вид разьемов для подключения блоков расширения. В этой части все РС - подобные компьютеры практически полностью повторяют IBM/PC.
В сфере больших компьютеров уже давно образовался определенный круг так называемых элементов совместимых по способу соединения. Такие элементы могут заменить части системы путем отключения исходного элемента и включения на его место заменителя. Такая замена может производиться как со стороны периферийных устройтсв компьютера, так и со стороны процессора.
То же самое происходит и с IBM/PC. В месте любого соединения можно обнаружить конкуренцию между различными вариантами элементов замены по обе стороны соединения. Постоянным остается только формат разъема - его изменить нельзя. Таким образом, общим для всех компьютеров, совместимых с IBM/PC, будет формат разъема для подключения блоков расширения.
Материал, рассматривавшийся в начале этой главы, к третьей области интересов - компьютером, использующих различные версии операционной системы MS-DOS, - непосредственного отношения не имеет. Однако, в той части, где речь пойдет о значении дополнительного оборудования, подключаемого к IBM/PC, все сказанное об IBM/PC в равной степени относится и к другим персональным компьютерам.
2.7. Возможности комплдектации IBM/PC
В этом параграфе речь пойдет о различных возможностях комплектации IBM/PC дополнительными периферийными устройствами и о том, как это сказывается на рабочих характеристиках. Не все понимают значение периферийного оборудования. Дескать, IBM/PC и есть IBM/PC, независимо от того, что к нему подключено. Однако, для практического использования решающее значение имеет то оборудование, которое подключено к компьютеру.
По моему мнению существует три или четыре достаточно сильно различающихся персональных компьютера фирмы "IBM".
Речь идет об одной модели компьютера с различными комплектами периферийных устройтсв, которые определяют область применения компьютера.
ИГРУШКА. Это IBM/PC без дисковой памяти, так называемая "кассетная система". Такая конфигурация, по моему мнению, никогда и никем не воспринималась всерьез и, вероятно, не имела права на существование. Я убежден, что ее появление связано только с желанием снизить цену базовой модели, чтобы не отпугнуть потенциальных покупателей. Такой комплект вряд ли можно использовать для решения сколько-нибудь серьезных задач, так что усеченный вариант мощной машины становится похож на игровую машину типа "Атари" или "Маттель". Доказательством бесполезности такого варианта может служить отсутствие программ на кассетах. Единственная возможность использования этой системы состоит, вероятно, в подготовке и обучении пользователей перед переходом к работе с более серьезным оборудованием.
Следующие два варианта комплектации IBM/PC являлись основными вариантами компоновки IBM/PC в начале ее применения. На их примере хорошо иллюстрируется положение о том, что в некотором смысле существует не один компьютер IBM/PC с различным периферийным оборудованием, а несколько существенно отличающихся друг от друга компьютеров IBM/PC.
ДЕЛОВОЙ КОМПЬЮТЕР. Это IBM/PC с монохромным дисплеем, желательно фирмы "IBM". Естественно, эта машина должна иметь два дисковода, устройство печати и, возможно, еще какое-то оборудование. Но отличает этот компьютер, прежде всего, дисплей. Графика здесь не требуется, вся работа ведется в алфавитно-цифровом (текстовом) режиме. Использолвание дисплея фирмы "IBM" очень облегчает чтение текста на экране. Сфера применения этого компьютера - в основном учреждения. Экран монохромного дисплея фирмы "IBM" не утомляет глаза, даже если смотреть на него целый день. С помощью этого компьютера можно выполнять деловые расчеты, формировать планы (например, с помощью программы "VisiCalk") или готовить документы с помощью текстовых процессоров.
ГРАФИЧЕСКАЯ МАШИНА. Это IBM/PC оборудованный цветным графическим дисплеем и остальными периферийными устройствами, включая дискеты. Этот компьютер позволяет работать с графическими изображениями, правда ценой пониженной различимости символов. Использование этой машины труднее описать простыми категориями, но они могут использоваться в инженерном и архитектурном черчении, деловой графике, играх и мультипликации.
Я утверждаю, что "деловой компьютер" и "графическая машина" являются различными компьютерами, поскольку они предназначены для совершенно разных целей. И, что еще более важно, пограммные продукты для них тоже совершенно различны. Ясно, что деловые программы, выдающие текстовые результаты, смогут работать и на компьютерах с цветными графическими дисплеями, однако, это будет более утомительно для глаз. Программы, написанные для графического дисплея, определенно не будут работать на деловом компьютере.
Такое частичное разделение между предполагаемыми вариантами использования деловых систем IBM/PC делает их практически разными машинами, со своими рынками и своими кругом пользователей. Но все же, все системы IBM/PC имеют очень много общего в оборудовании, программных средствах и интересах пользователей. Я так подробно остановился на разделении деловых и графических систем, чтобы Вы лучше представляли себе сам факт существования такого различия.
МАШИНА С ВИНЧЕСТЕРОМ. Это IBM/PC, к которой подключен диск большой емкости с высокой скоростью доступа. Такой диск часто называют "жестким" (чтобы отличать его от "гибких" дисков) или "винчестером" (по кодовому наименованию одного из ранних проектов фирмы "IBM", в рамках которого разрабатывалась технология, реализованная в этих накопителях). Отличительной чертой такого компьютера является наличие внешней памяти большого объема, позволяющей решать множество задач: хранить всю деловую информацию небольшой компании, хранить регистрационные записи пациентов врача или хранить базу данных научного работника. Короче говоря, IBM/PC, оборудованный винчестером, обладает возможностями оперативной работы с большими массивами данных.
Не требуется большого опыта работы с IBM/PC, чтобы установить, что основным сдерживающим фактором быстродействия, возможностей и полезности этого компьютера является хранение данных на диске. Быстродействие микропроцессора 8088, использующегося в IBM/PC, для большинства задач достаточно велико. (Если какие-либо программы на Ваш взгляд работают недостаточно быстро, то это скорее всего связано с недостаточно эффективной реализацией. Наиболее общий пример - это программы на Бейсике, выполняемые в режиме интерпретации.)
Объем памяти IBM/PC также вполне достаточен и, во всяком случае, значительно превышает характеристики песональных компьютеров предыдущего поколения. Большинство первых персональных компьютеров имело всего 64 К памяти, в то время как объем памяти IBM/PC может превышать 256К. (Часть памяти используется в качестве экранной памяти, хранения интерпретатора Бейсика и управляющих программ системы BIOS).
Скорость и емкость внешней памяти на гибких дисках ограничивают возможности IBM/PC. Снять эти ограничения позволяют жесткие диски винчестерского типа. Обычно емкость винчестера лежит в пределах от 2 до 25 миллионов байт, что эквивалентно емкости 12 - 150 односторонних дискет. Кроме того, скорость доступа у винчестера намного выше, чем у дисководов с гибкими магнитными дисками.
Таким образом, с подключением винчестера появился четвертый и, вероятно, наиболее интересный вариант IBM/PC. Мы имеем все основания считать оснащенный винчестером IBM/PC отдельной версией компьютера, поскольку его возможности на порядок выше, чем у остальных систем. Винчестеры позволяют хранить базу данных значительного объема или всю деловую документацию компании. Винчестеры превращают персональные компьтеры либо в законченные деловые машины, либо в мощные средства доступа к данным. Таким образом, винчестеры существенно увеличивают возможности IBM/PC.
Когда появился первый вариант IBM/PC, фирма "IBM" не поставляла и не предусматривала подключение винчестеров к IBM/PC, но изготовители дисков быстро разработали контроллеры и программы для подключения винчестера к IBM/PC. Однако, можно ожидать, что для полной реализации потенциала IBM/PC винчестеры (или другие эквивалентные устройства памяти большой емкости с быстрым доступом) должны стать составной частью большинства компьютеров IBM/PC.
Прежде чем завершить рассмотрение важности комплектации IBM/PC периферийным оборудованием, необходимо упомянуть адаптер последовательной связи. Адаптер связи настолько обычный элемент оборудования, что о нем редко вспоминают. Однако, наиболее перспективный путь использования персональных компьютеров заключается в организации вычислительных сетей, которые без адаптера связи создать невозможно. Таким образом, адаптер связи может оказаться наиболее важным дополнительным элементом оборудования.