Historia del IBM PC: Los 25 años del ordenador personal

IBM anunció la primer PC, su modelo 5150, el 12 de agosto de 1981. No le tenían mucha fe, de hecho era un mercado totalmente desconocido para la empresa, y esperaban poder vender unos 240.000 equipos en un plazo de cinco años. Pero vendieron 241.683 en el primer mes. Nacía una revolución.

Hasta esa fecha, la informática era un mundo desconocido para el gran público. IBM no invento el ordenador, que ya existía desde mitad de siglo, con monstruos como la ENIAC entre sus antepasados, y pequeñas joyas nacidas en un garaje como los kits de Altair o las máquinas de Apple. El aporte de IBM, involuntario si se quiere, fue el crear un ordenador personal que fuera útil para cualquier persona, sin que tuviese que tener los conocimientos de un ingeniero para utilizarlo. Hasta ese momento, un ordenador o bien costaba cientos de miles de dólares y tenia una funcionalidad decente, o costaba un puñado de dólares y se programaba mediante llaves y de pantalla usaba unas cuantas luces, como el Altair. El 12 de agosto de 1981 IBM creo algo que estaba a mitad de camino de esos dos mundos. El IBM PC costaba unos pocos miles de dólares, y disponía de la mayor parte de las funciones, aunque en forma reducida, que se podían encontrar en las grandes computadoras de la época.

Con la comercialización del ordenador personal la informática dejaba de ser una ciencia oculta y misteriosa, para convertirse en una utilidad práctica que más tarde nos haría depender de ella a todos, en forma directa o indirecta. En solo 25 años, el ordenador personal paso a forma parte de la vida de todos, de una manera, que casi no podemos concebir nuestro trabajo sin que un ordenador nos ayude de alguna manera.

En 1980 el panorama informático estaba más o menos claro: coexistían dos grandes grupos de computadoras.  Por un lado, los ordenadores grandes o “mainframes”, que debido a su costo eran sólo accesibles a las grandes empresas, departamentos estatales y universidades, y que funcionaban con sus propios programas y sistemas operativos, normalmente escritos por el mismo fabricante del ordenador. En general, había entre los fabricantes de mini ordenadores la tendencia a utilizar el Sistema Operativo Unix. En cuanto a los mas pequeños, llamados ordenadores domésticos o personales (micro ordenadores), utilizaban tecnología económica de 8 bits, con procesadores que hoy parecen insignificantes, como el Intel 8080, el Zilog 80 y el MOS 6502, casi siempre con el sistema operativo CP/M.

En este ultimo grupo, las limitaciones impuestas por un hardware tan limitado, especialmente en cuanto al espacio de memoria direccionable, hacía que estas máquinas estuviesen ya casi obsoletas. Sus grandes limitaciones, debidas al uso de buses de 8 bits las hacía totalmente inadecuadas para los usuarios que igual que hoy cada vez demandaban más de sus ordenadores. Por eso las máquinas de 16 bits, basadas en procesadores que acababan de introducirse en el mercado, tales como el Intel 8086 y el Motorola 68000, comenzaron a verse en los estantes de las tiendas. Tenían dos serias limitaciones: por un lado, la ausencia de un sistema operativo estándar similar al CP/M de las máquinas de 8 bits que facilitase la escritura de programas que pudiesen correr en máquinas de distintos fabricantes y así alcanzar un amplio rango de potenciales clientes y por otro, la escasez de periféricos compatibles con tecnología de 16 bits, el precio muy elevado que tenían los que se podían encontrar.

Recién en 1981, la empresa Digital Research de Gary Kildall presento el CP/M-86, que era el equivalente para 16 bits del CP/M-80. Otra empresa que había nacido hacia poco era la Microsoft, fundada por el hoy famoso Bill Gates. Fue la empresa de Gates la que proveyó un BASIC de 16 bits, extendido con funciones de manejo de disco (a falta de un sistema operativo) mientras esperaban al CP/M-86. Fue un joven ingeniero electrónico de 24 años llamado Tim Paterson, de Seattle Computes quien colaboró con Bob O’Rear de Microsoft, para en menos de dos semanas montar en solo 32K lo que fue el primer software de 16 bits capaz de ejecutarse en el procesador 8086, y que se llamo Standalone Basic-86.

QDOS

Fue el mismo Paterson quien en cuatro meses de 1980, trabajando a media jornada creo un sistema operativo clónico de CP/M para 16 bits que recibiría el nombre de QDOS (Quick and Dirty DOS, algo así como “Sistema Operativo de Disco Rápido y Sucio”). Constaba de poco más de 4000 líneas de código en ensamblador del 8080, y básicamente se había limitado a copiar la funcionalidad del CP/M-80 añadiéndole el sistema de entrada/salida que había diseñado junto a Microsoft para el Standalone Basic-86.

IBM entra en escena

Mientras tanto, IBM, fundada en 1911, que había comenzado como un fabricante de maquinas de leer tarjetas perforadas, se había hecho fuerte en el mundo de los grandes ordenadores, gracias al éxito de sus sistemas para grandes empresas y departamentos del Estado Americano, desde 1964 con los famosos S/360 y su sucesor el S/370. El mercado de los ordenadores personales no había pasado desapercibido para IBM, que entre 1975 y 1978 había sacado una serie de maquinas de 8 bits, los IBM 5100, 5110, y 5120, aunque demasiado caras para su pobre capacidad. El IBM System/23 DataMaster, que comenzó a comercializarse en 1980 fue el antecesor directo del IBM PC, que fue presentado al mundo octubre de 1981.

Con la discreción de que solo son posibles las más grandes empresas, once ingenieros fueron enviados a Boca Ratón, en el estado de Florida. Como director del proyecto se designaron a Philip Estridge y William Lowe, y mas tarde se unió al equipo como coordinador el hoy legendario David Bradley.

Se tomaron como premisas básicas las tres siguientes: superar los límites de 64Kb de memoria direccionable, tener un sistema operativo sencillo y potente, y debía tener desde el principio una gran cantidad de software. El origen de la primera premisa hay que buscarla en la limitación de los ordenadores de 8 bits, incapaces de direccionar más de 64Kb en forma nativa, y que era una gran limitante para aplicaciones serias. Se habían desarrollado técnicas para superar los 64 Kb basadas en conmutación de bancos de memoria, pero eran tan poco prácticas (lo que se hacia era activar y desactivar bancos de memoria, pero en cada instante sólo seguía habiendo 64 Kb disponibles) que su uso se reducía prácticamente al almacenamiento extra y acceso rápido a datos, mediante software que creaban unidades virtuales de disco en memoria.

Para cumplir con estas exigencias se eligió como microprocesador para el nuevo ordenador el Intel 8088, que era un híbrido del Intel 8086 pero con una arquitectura interna de 16 bits y un bus de direcciones de 8 bits. Como era un procesador de 16 bits y además su arquitectura basada en el 8080 era ya familiar para los programadores y para los ingenieros, y con bus de 8 bits hacía que hubiese una gran cantidad de periféricos disponibles a un precio muy razonable. Como sistema operativo se decidió utilizar el mencionado CP/M-86 de Kildall, y como lenguaje de programación el BASIC de Microsoft, debido a que existían miles de aplicaciones de negocios, ingeniería, educativas, etc. escritas en él, y lo mejor de todo, existía una versión de 16 bits disponible.

Un giro inesperado, del que no se sabe realmente la verdad, hizo que el sistema operativo fuese encargado a Microsoft. Lo ocurrido entre IBM y Digital Research es un misterio, que después de más de treinta años sigue sin resolverse, y las diferentes versiones de lo ocurrido incluyen que Kildall exigía demasiado dinero; que no estaba dispuesto a aceptar las condiciones del contrato ofrecido por IBM; que el día en que debía entrevistarse con IBM Kildall prefirió coger su aeroplano e irse a jugar al golf. Sea cual fuere la verdad, el resultado fue que Microsoft termino proveyendo a la Big Blue del sistema operativo que impulsaría la mayor revolución de la historia de la informática.

Microsoft no disponía de un sistema operativo listo, a pesar de haber participado en el desarrollo de Xenix (que no entraba ni de cerca en un ordenador de las características del IBM PC). Sin embargo, sabían de la existencia del QDOS, que mencionamos antes. Con la habilidad para los negocios que lo caracterizan, y sin mencionar para nada la presencia de IBM, por solo u$s 25.000, Microsoft se hizo con el sistema operativo de Paterson, al que llamo 86-DOS versión 0.3. A principios de 1981 un prototipo del primer IBM PC sin carcasa por primera vez arranca con este sistema operativo. Ni hay que decir que Paterson prácticamente regalo el sistema operativo que iba a ser instalado en millones de ordenadores, a un costo de unos cien dólares la copia. Microsoft se había adueñado de la gallina de los huevos de oro.

IBM 5150 Personal Computer

El 12 de agosto de 1981 es anunciado públicamente por IBM y en octubre del mismo año es presentado en los Estados Unidos el primer modelo: el IBM 5150 Personal Computer, y que curiosamente no incluía ningún Sistema Operativo incluido de fábrica. Como dato de color, el número de enero de 1982 de la revista Time, el IBM PC fue tapa como el “personaje del año”.

Lejos de la sofisticación de los gabinetes y periféricos actuales, la apariencia del primer PC era más bien espartana. Consistía en una caja de sobremesa sobre la que se ponía el monitor y un teclado de 84 teclas. No había mouse (¡ni software que lo necesitara, claro!). Internamente, tenia un microprocesador Intel 8088 corriendo a 4.77 MHz (casi mil veces menos que la velocidad de un procesador top de hoy) y una memoria RAM en el modelo básico de 16Kb, aunque había disponibles tarjetas de expansión de memoria con capacidades de 16K y 64K, para ser expandido hasta 256K. La memoria ROM del ordenador estaba en la propia placa madre y eran 128K de los que solo se utilizaban 40K. Comparados con los 512 o 1024 MB de un ordenador actual (unas 64.000 veces mayor) pueden parecer ridículos, pero los demás ordenadores disponibles, al menos en la misma categoría, tales como el Apple II o, Commodore PET que tenían escasos 4Kb o 16Kb, la del IBM PC era toda una revolución.

En el IBM PC se incluyo la primer tarjeta multifunción, un adaptador grafico llamado MDA (Monochrome Display Adapter) que además de gestionar los 4Kb (varios MB en una tarjeta de video moderna) de memoria de video para representar 25 líneas de 80 caracteres incluía un conector de puerto paralelo para poder utilizar una impresora. Respecto del almacenamiento masivo, se resolvía mediante la posibilidad de incluir una o dos unidades de almacenamiento en disco (disquetes de una cara y 160 Kb. de capacidad de 5 1/4″) que mejoraban sustancialmente la unidad de almacenamiento prevista por defecto: una unidad de casette. Los que necesitaban utilizar gráficos (MDA solo permitía caracteres en la pantalla) debían cambiar el monitor e incluir una tarjeta CGA (Color Graphic Adapter, o adaptador grafico color), que permitía una resolución de 320 x 200 pixels en 4 colores.

Pero lo verdaderamente novedoso y que hizo posible la gran penetración de los ordenadores personales fue su arquitectura, que siguiendo las directrices de Gates y los directivos de IBM era totalmente abierta, y estaba hecha con piezas que cualquier aficionado podía encontrar en las tiendas de electrónica. Cualquier otro ordenador anterior, quizás con capacidades similares al PC no tuvieron el éxito de esta debido a su arquitectura cerrada: solo el fabricante podía proveer de periféricos o ampliaciones a un determinado ordenador. IBM fue mucho más allá, permitiendo que cualquiera que supiese soldar pudiese crear sus propias tarjetas de expansión. Esta gran característica propicio la aparición de clones “made in Taiwán” que hicieron posible precios muchos mas bajos. Irónicamente, IBM vio que estaba perdiendo mercado, e intento retomarlo lanzando la línea PS/2 con arquitectura propia patentada (MCA o Micro Channel Architecture) y que prácticamente obligaba a los usuarios a comprar repuestos y expansiones genuinas IBM, y evitaba al resto de los fabricantes fabricar nuevos ordenadores con esta nueva arquitectura. ¡IBM no era compatible con IBM!

Con el tiempo, la aparición de procesadores más potentes, chips de memoria con mas capacidad, mejores placas de video, etc, fue obligando a cambiar buses, conectores, y muchas cosas mas, pero siempre conservando dentro de lo posible la compatibilidad. En el camino se crearon muchos estándares, generalmente “de facto”, dictados por el mercado.

La configuración mínima del IBM PC incluía al menos 64K y una unidad de disco permitía la elección de tres sistemas operativos: MS-DOS/PC-DOS 1.0, CP/M-86 y UCSD p-System, que era algo parecido al sistema operativo con BASIC incluido que disponen los Commodore 64, ZX-Spectrum, etc., pero que en lugar de BASIC usaba un dialecto de PASCAL.

El mas popular de los sistemas disponibles, el MS-DOS (o PC-DOS si era vendido por IBM en lugar de Microsoft), escrito por Paul Allen y Tim Paterson era capaz de direccionar un máximo de 640 Kb. Esto era debido a que el microprocesador Intel elegido al ser de 16 bits podía direccionar un máximo de 1024Kb, y que la máquina reservaba 128 para su ROM, 128 para las ROM de otros dispositivos y 128 de memoria de video, solo quedaban 640Kb para el DOS. Tan generosa parecía esa cantidad en la época, que se le atribuye a Gates la frase “640Kb. son mucho mas de lo que nunca se necesitara de memoria disponible”.

El BASIC había evolucionado, y además del BASIC que venia dentro de la ROM original, Microsoft incluía con el MS-DOS BASICA (BASIC Avanzado), que incorporaba rutinas (supuestamente avanzadas) para el manejo de archivos de datos aleatorios en disco, manejo del puerto de comunicaciones en serie (RS-232), y algunas mas. Para los clones fabricados por empresas ajenas a IBM, con MS-DOS se incluía el Gee-Witz BASIC (o GWBASIC). BASICA y GWBASIC eran totalmente equivalentes funcionalmente.

La alternativa CP/M-86 no estuvo lista en el momento del lanzamiento del IBM PC, y no estaba al alcance de cualquiera, ya que costaba entre 250 y 400 dólares de la época. Teniendo en cuenta que la configuración de monitor monocromo, unidad de disco de 5 1/2″ y 64K de RAM costaba ya unos 3.000 no parecía muy buena idea sumar ese desembolso, por lo que casi no se vendía.

Con el tiempo, diferentes versiones de MS-DOS se fueron sucediendo, brindando soporte a discos duros más grandes, gráficos, otros tamaños de disquetes, etc. hasta la aparición de Windows, primero como un shell del DOS y luego como un sistema operativo completo. Esto ayudo a acercar al ordenador a un público mucho mas grande, y lo que sigue es historia conocida.

Cuando nuestro querido ordenador personal se niega a responder, esta combinación de teclas puede devolverlo a la vida. Esta función fue implementada a principios de los ochentas, cuando el equipo de desarrollo de IBM estaba haciendo pruebas de forma continua con nuevo hardware y software. Como en cualquier proyecto que esta naciendo, había continuos problemas de cuelgues, que provocaban que los prototipos se trabasen con facilidad. Para volver a arrancar un equipo era necesario apagarlo, esperar unos segundos a que reposara para no provocar daños al hardware, volver a arrancarlo y esperar a que se ejecutaran todas las rutinas de autocomprobación que ejecutaba el PC. Se tardaba más de un minuto en volver a tener el equipo operativo. Si imaginamos que esta situación se repetía varias veces en una hora, tendremos una idea del problema que tenían los ingenieros.

Uno de los desarrolladores, David Bradley, que entró en IBM en 1975, y formó parte a partir de 1980 del equipo que desarrolló el primer ordenador personal realizando tareas tales como la escritura del código de la ROM BIOS que llevaban los primeros PCs, encaro este problema. La idea de Bradley era crear un mecanismo que permitiese el reinicio “en caliente”, sin tener que seguir todo el proceso que mencionábamos antes. El ahorro de tiempo fue importante, tanto, que esta funcionalidad, que en un principio estaba destinada únicamente a ser conocida por los desarrolladores de IBM, se difundió paulatinamente entre el público.

Se eligieron esas tres teclas por que debido a su posición en el teclado no se pueden teclear por accidente. Se eligieron primero dos teclas de uso poco común (Control y Alt) y la tercera se buscó justo en el otro extremo del teclado. Al principio Bradley pensó en la tecla “+”, pero finalmente se decidió por DELETE (suprimir). Una vez definida la solución, Bradley afirma que programarla no le llevó más de cinco minutos.

Actualmente, la famosa combinación de teclas ya no es lo que era, sino que ahora es más. Las versiones de Windows mas modernas, como Windows 2000 y XP capturan esta combinación y ofrecen un panel de opciones llamado “administrador de tareas”, que permiten cerrar sesión, detener alguna aplicación o apagar el ordenador de una forma mas civilizada. En los casos extremos en que esto ya no funciona, no hay más remedio que volver al botón de reset.