IBM PS/2系列机介绍 1991-12-27 PS/2系列机大幅度突破了现行PC机的体系机构。它引进一种新的开放式结构，使之可充分利用IBM公司拥有许多成熟技术。该系列机大约有80％的零器件是IBM自己设计的,而旧的PC系列机大多数元器件都来自市场。PS/2中以平面芯片代替过去的转接器插件,这些改进使得其它公司难以仿制PS/2。PS/2的初级机为基于8086芯片的30型。它不具备其它各种机型的大多数硬件特点，其优点在于：速度为当前PC/XT的两倍，并配置有两个3.5英寸软盘驱动器，其它各型号的设计可支持多任务，宽数据通路，改进了数据完整性，支持并行处理及多个辅助处理机。IBM业已向市场推出在80型机上运行AIX/386操作系统的详尽计划。该操作系统是IBM和Micosoft的UNIX版本。 有关IBM PS/2系列机的主要性能参数请见附表。下面，分别介绍一下该系列机的若干主要改进技术。 一、两个操作系统 初期的新型机，其操作系统是使用与Microsoft公司联合开发的单任务系统DOS3.3，稍后的机型已配置DOS4.0及DOS5.0，该操作系统同时支持现行PC机，对现行应用软件DOS3.3及DOS5.0向后兼容。它们有如下几方面操作特点： ·属性命令可选择子目录功能。 ·备份及重储(Backup/Restore)速度加快并且可备份到非格式化磁盘上。 ·可将硬盘分为多个DOS分区，该方法用于避开过去的32兆字节限制，多个分区中，每一分区为一个逻辑盘。这样，驱动器C：、D：和E：就有可能都是一个物理驱动器。·DOS3.3支持1.44兆3.5英寸软盘。 ·DOS5.0支持2.88兆软盘驱动。 ·在CONFIG.SYS中有新的DEVICE=DISPLAY.SYS及PRINTER.SYS选择。 ·在串行端口支持方面的改进使得能够处理19.2K字/秒。 ·DOS3.3还具可扩充性。例如，若使用TOPVIEW，可使用大于640KB的主存。此外，IBM还提供一个所谓“工作站”(WS)程序，用这个WS、DOS和一个插件卡，任何PS/2都可具备当前3270/PC的能力(即四个主机会话，六个PC会话，开窗口功能及注释填充等)。PS/2最重要的操作系统是OS/2，OS/2是一个新型多任务操作系统。它克服以往DOS版本640KB主存的限制，采用Intel处理机可存取16KB的优点。OS/2具有称之为图像显示管理(Presenfation Manager，源于Microsoft的窗口功能)的内部绘图接口。该接口使许多个应用同时显示。OS/2是IBM公司提出的“系统应用体系结构(SAA)”纲要的第一个付与实施的操作系统。SAA是IBM为其系统兼容性所确定的战略性纲要。SAA为S/3X，S/370和PS/2这三个主要计算环境的应用及操作系统的一致性提出了一个纲领性行动计划。就是按照SAA规定所研制的应用程序可适用于所有IBM机器环境。SAA是一个发展的标准系统，它可为应用提供动态用户存取及动态程序设计接口。例如，功能键(PF)最终可能变为一致相容。SAA将实现操作系统交互兼容和应用在不同系统上的源级兼容。 OS/2的几个有关特点还有： ·没有640KB主存限制。 ·没有32MB硬盘限制。 ·多任务处理功能。 ·OS/2扩充版有一个数据库管理系统和一个通讯管理系统。该扩充版亦将遵从SAA标准。 ·OS/2可在现行XT、286和PC AT上运行。 二、微通道总线 PS/2系列机新的主要硬件特征是采用了微通道总线结构。微通道是一个32位并行总线结构，可支持多达十五个处理器。由于这一结构特点，当网络插件与硬盘交换信息时，CPU可同时与存储器交换信息。此外，还采用一种判优结构及脉冲串方式，使磁盘一次可向处理器发送16字节数据。该总线结构为用户提供10兆赫兹数据传送周期，而一般PC为8兆赫兹，原始PC机仅为4.77兆赫兹。除了32位总线结构外，还有一种16位总线结构。该总线结构特点是使用双母插件和三母插件连接，其插针数在118至138之间。PS/2系列机中，仅其初级系统30型可使用当前PC和PC/AT插件，但亦需一个垂直端口转接器，以便为选择插件提供三个水平层叠式接口。50型和60型用INTEL80286芯片，16位数据总线。80型用32位总线以适应80386芯片能力。同时，80型使用80毫微秒、1兆位动态随机存储器(DRAM)，等待状态为零。 60型和80型有八个端口，50型有四个。无论哪种机型，都有一个端口专用于固定磁盘控制器。60型及80型都有一个比一般多20个插针(138针连接器)的端口以支持视频定时信号。 新的端口结构为Vcc及接地连接提供特殊优先，通过使用不同长度插件插针，确保特殊I/O插件的适当功能。50型和60型都支持3.5×11英寸的插件选择。 母插件上的定制硅是新系统优越性能的关键。单定制芯片控制视频图像、I/O、直接存储器存取(DMA)以及处理器支援芯片。处理器支援芯片由IBM在纽约的East Fishhill工厂制造。该芯片为双极型器件，用于支持补充50型和60型机中INTEL80286微机处理器操作。 有关通道还有以下若干技术要点： ·微通道由基本I/O子系统(BIOS)控制；而不是由操作系统控制。 ·其结构设计允许在总线上有一个以上的80286、80386或80486。 ·无论是IBM还是其它厂家的I/O插件都不依赖于时钟速度。 ·I/O插件的接地插件数目有所增加。 ·总线上的插件都具自适配功能。 三、绘图芯片 PS/2系列机采用新的绘图功能，该功能由系统板上的两块芯片完成。这种CMOS芯片是IBM在Burlington工厂的产品。每一块芯片有多达2，000至12，000个门电路。视频图像阵列(VGA)是一项先进的综合技术，它将IBM早期的单色、彩色以及若干增强和专门的图像转换器等技术综合到单一的12750门阵列中。VGA提供320×200个像素，它也支持以前的CGA、EGA、PGA等功能。VGA的单色可达64个灰度级，彩色绘图可从总数为262144种颜色中选择显示256种颜色。用同一套色中的16种颜色可分解出640×480个像素。此外，还有一个选用插件，可传送1027×768个像素彩色图像到一种新的交叉彩色CRT显示器。不选择交叉时，它显示640×480像素影像。PS/2的50、60、80、90型使用一种称之为多重彩色图像转换器(MCGA)的技术，这是与30型使用的VGA类似的器件。PS/2系统板上的绘图芯片同时也完成影像的平滑修匀功能。8000门可编程I/O芯片的数据传送速率较AT要快，它同时也调整控制影像及并行数据端口的分配。 四、大容量存储器 PS/2系列机磁盘的数据转送速度是PC/XT的六倍，是PC/AT的三倍。这点得益于IBM公司新的3.5英寸温氏盘(Winchesters)。该盘带有集成控制器，数据交叉存取为1∶1(PC/AT为3∶1，PC/XT为6∶1)，支持RAM超高速缓存操作。总线数据带宽为10兆字节/秒。 另一方面，PS/2通过使用增强型小器件接口(ESDI)技术，其硬盘性能也提高一倍。所有PS/2机都使用双密度3.5英寸软盘而不是5.25英寸软盘。30型用720K格式，其它各型为1.44兆字节标准可换存储媒体。其软盘驱动器由日本ALPS电子有限公司提供。1.44兆字节驱动器也可读入720K格式。对于原来的5.25英寸盘，IBM提供了一种新外围驱动器，用在PS/2机上；另外还设计了一种连接器，用它把旧PC的并行端口与PS/2并行端口连接起来。这两种方法均可完成5.25英寸到3.5英寸的数据转换。 PS/2机中存储器速度较快，一次可同时进行多达8个直接存储器地址存取(DMA)。并且，其存储器不像旧PC那样由插入芯片组成，而代之以若干紧凑的519K×9的单列直插式组件(SIP)。一个SIP大约相当一支元珠笔大小。 五、其它方面 与PS/2系列机相匹配，IBM先后推出了四种新的监视器。它们都使用模拟输入信号，并都可与PS/2机直接一起应用而无需附加转接器。但它们与旧PC联用时需加特殊的转接器。该四种监视器的主要性状如下： 尺 寸 12" 14" 12" 16" 色 彩 单色 彩 色 彩 色 彩色 分辨率 中等 高分辨 高分辨 为支持诸如3.5英寸盘这类新的硬件设备，PS/2使用ABIOS(高级BIOS)技术。ABIOS也能配合新操作系统运行。为了具有向后兼容性，还提供有CBIOS(即兼容性BIOS)。此外，IBM还陆续推出其BIOS接口，I/O插件接口及微通道接口。但是，该公司对所有这些组合技术的细节实施保密。 同时，IBM公司推出四种新型打印机。它们分别为： ·IBM ProprinterⅡ，它是一个9线点阵近字质打印机。 ·IBM ProprinterX24为24线点阵字质打印机，240字符/秒。 ·IBM ProprinterXL24，为X24型的宽架型。 ·IBM QuietwriterⅢ，这是一种静态实字质打印机，可打印8种字型。 IBM还发布了一个新的5.25英寸200兆字节光盘。一个系统配置8个这种光盘。它使用写一次，读多次(WORM)技术。光盘驱动器据称由日本MATSUSHITA公司制造。在备份时，为弥补软盘容量小而光盘又过于昂贵之不足，IBM还发布了一种新的具有55光字节容量的流式磁带(Streaming Tape)。 在网络软件方面，发布了PC网络基带(PC Network Baseband)，该网络与Token Ring和PC网一样，可运行同类软件，但价格便宜得多，而且易于安装。该网络通信使用双绞线。PS/2使用以前网络软件时，有各类插件可供选择。此外，IBM公司还发布了另外若干种局域网LAN。 PS/2TM系列机主要性能参数表(1) 型 号 30286 35SX 35LS 40SX L40SX 机器号 8530-F01、F31 8535_040、043 8535_24X 8540_040、8543-044 F41 043、045 处理器 80286 80386SX 80386SX 80386SX 80386SX 协处理器(可选)有插口 有插口 有插口 有插口 有插口 速度(MHZ) 10 20 20 20 20 超高速缓存 无 无 无 无 无 总线结构 AT AT AT AT AT 数据通路 16bit 16bit 16bit 16bit 16bit RAM(标准/最大)(Mb)0.512_4(F01) 1_4(F311、F41) 2_16 2_16 2_16 2_18 统可寻址最大RAM 16 16 16 16 18 并/串/点接端口 有 有 有 有 有 图形显示 VGA VGA VGA VGA VGA 显示端口 有 有 有 有 有 内部显示 无 无 无 无 有LCD 硬/软盘控制器 有 有 有 有 有 SCSI 无 无 无 无 无 网络转接器 可选 可选 Token-Ring 可选 可选 键锁 有 有 有 有 无 时钟/时期 有 有 有 有 有 保密口令 有 有 有 有 有 3.5英寸软盘 1.44/2(F01) 容量/个数(Mb)/1(F31、F41) 1.44/1 1.44/2 2.88/2 1.44/2 2.88/2 1.44/1 硬盘(标准/最大) 0/4.5(F01) 0/60(040) 0/80(040) (Mb) 30(F31)45(F41) 40(043) 0/80 40/120(043) 80/160(045) 60 平均寻址时间 39(30Mb) 32(45Mb) 17 17 17 19 扩充槽口 3 3 2 5 无 功率(W) 90 116 118 197 充电池组(AC) DOS操作系统 3.3,4.0, 3.3,4.0, 3.3, 4.0, 3.3,4.0, 3.3,4.0, 5.0 5.0 5.0 5.0 4.0 OS/2 SE,EE,1.2,1.3 SE,EE,1.3 SE,EE,1.3 SE,EE,1.3 SE,EE,1.3 AIXTMPS/2 无 无 无 无 无