40 jaar 80286: Intels 286-er met befaamde en vervloekte A20-poort

In februari 1982 kondigde Intel de 80286-processor aan, die op het 1,5µm-procedé (1.500 nanometer) werd vervaardigd en 134.000 transistors aan boord had. Ter vergelijk: Alder Lake doet 10nm. De 80286 voerde vele berekeningen uit die een stuk sneller waren dan zijn voorganger dat kon, de Intel 8088. Laatstgenoemde werd sinds 1981 gebruikt in IBM’s Personal Computer, de voorloper van alle x86 pc's. De 286 kon ook veel meer ram aansturen, onder andere omdat hij meer adreslijnen had. En dat werd via een omweg een probleem dat programmeurs jarenlang heeft geërgerd.

Theoretisch kon de 8088 1 MByte ram adresseren, wat de IBM pc’s overigens bij lange na niet opgebruikten. Zelfs de IBM AT 5170 had maar 256 Kbytes als standaard. De 80286 kon echter adresseren tot 16 MByte, maar daarvoor was dan wel de protected mode bedoeld en niet de zogenaamde real mode waarmee de 8088 zijn werk deed.

Veel belangrijker voor IBM dan de mogelijkheid om meer ram te beheersen was de achterwaartse compatibiliteit met oudere DOS-versies en software. Daarom rustte IBM de pc AT uit met een schakelfunctie voor de adreslijn A20. Deze beruchte A20-poort doodde eenvoudigweg de A20-lijn in de 8088-compatibele modus. De opvolgers van de 80286 kregen de A20-poort direct ingebouwd en het duurde nog zo’n 30 jaar voor hij verdween. Opmerkelijk, temeer hij alleen van belang was voor een zeer klein aantal computers die verondersteld werden oude code uit te voeren.

IBM's pc-familie

Een groter probleem van de A20-poort was dat niet softwarematig kon worden bepaald of hij actief was of niet. Deze dubbelzinnigheid veroorzaakte jarenlang problemen en dito oplossingen. De A20-poort is echter niet de enige ergerlijke oplossing in de geschiedenis van de x86 pc die onder meer gekenmerkt werd door een hoge kostendruk. Zo was de 8088 in de oorspronkelijke pc in feite een opzettelijk gekortwiekte versie van de 8086, die bijvoorbeeld een externe bus had die was teruggebracht tot 8-bits in plaats van een 16-bits.

Los van alle nadelen van de A20-poort voorzag de 286-er wel in een enorme prestatieverbetering en nieuwe concepten. Zo werd met de Protected Mode, gebaseerd op een speciale Memory Management Unit (MMU), virtueel geheugenbeheer geïntroduceerd. Dit maakte niet alleen meer ram mogelijk, maar ook de partitionering van de adresgebieden van verschillende parallel lopende processen met verschillende toegangsrechten. Dit beveiligingsprincipe kreeg overigens vrij recent nog een flink pak slaag met de Spectre en Meltdown side-channel aanvallen in nieuwere processors met speculatieve uitvoering.

De 80286 is in al die jaren niet alleen als Intel product gebruikt: AMD produceerde immers de Am286 en aan het eind van de jaren tachtig ook nog energiebesparende versies zoals de N80L286. Siemens produceerde de SAB 80286 en ook Fujitsu en Intersil maakten hun eigen versies.

 

AMD en Siemens versie 80286

We durven het bijna niet te vragen, maar heb jij herinneringen aan de 286-er?

Bronnen: Heise, Hardware Info

« Vorig bericht Volgend bericht »
0