Obsah
1. Počítač Apple Lisa: počátky skutečného GUI
2. Technické parametry počítače Apple Lisa
3. Operační systém a programové vybavení
4. Grafické možnosti počítače Apple Lisa
5. Apple Lisa 2
6. Odkazy na Internetu
7. Obsah následující části seriálu
1. Počítač Apple Lisa: počátky skutečného GUI
V předchozích dvou částech tohoto seriálu jsme si popsali technické parametry jedné typové řady osmibitových a šestnáctibitových počítačů firmy Apple. Jednalo se o počítače odvozené od modelu Apple II, jenž byl téměř kompletně (tj. i včetně nezbytného programového vybavení) navržen Stevem Wozniakem – Wozem. Tato produktová řada firmy Apple byla komerčně velmi úspěšná, což jí umožnilo vložit poměrně velké množství peněz do vývoje zcela nových počítačů, protože se (zcela logicky) ukázalo, že Apple II i jeho pokračovatelé (Apple Plus, Apple IIe atd.) nebude moci v budoucnu konkurovat počítačům dalších firem.
Vývoj se tedy začal ubírat několika směry: neustálým vylepšováním původního Apple II (více paměti, nové grafické režimy, podpora zvuku, přechod na šestnáctibitový mikroprocesor), počítačem Apple Lisa a konečně odklonem od modulárních systémů směrem k uzavřenému a kompaktnímu počítači, který byl později pojmenován Macintosh. Nejprve se budeme zabývat počítačem Apple Lisa, který sice firmu Apple málem zruinoval, ovšem po technické a programové stránce se jednalo o velmi zajímavý stroj. Oficiálně znamená Lisa zkratku z Local Integrated Software Architecture (což je poněkud nesmyslné), ovšem nejstarší dcera Steva Jobse se také jmenuje Lisa, takže původ jména musíme hledat zde (dokonce se traduje, že inženýři firmy Apple již byli znechuceni neustálým hledáním významu zkratky Lisa, že ji přejmenovali na Lisa: Invented Stupid Acronym).
Obrázek 1: Počítač Apple IIc představuje jeden z počítačů zpětně kompatibilních s původním Apple II, i když se díky modernějším čipům podařilo jeho plošný spoj zmenšit takřka na polovinu. Apple Lisa měla představovat zcela novou řadu počítačů, které by nebyly s Apple II zpětně kompatibilní.
První zmínky o vývoji šestnáctibitového počítače Apple Lisa můžeme najít již v roce 1979, kdy (po známé návštěvě šéfů firmy Apple u Xeroxu v Palo Altu, které ovlivnilo jak vývoj grafického prostředí, tak i objektově orientovaný návrh inspirovaný jazykem Smalltalk) vznikl prvotní návrh designu celého stroje i s jeho grafickým uživatelským rozhraním (GUI). Masová výroba však začala až v roce 1983 aby posléze velmi neslavně skončila již v roce 1986 (řeč je o známém „pohřbívání“ počítačů v Utahu, jež proběhlo v roce 1989).
Apple Lisa byla vůbec prvním osobním počítačem, který obsahoval operační systém s podporou multitaskingu (i když prozatím pouze kooperativního, ovšem, jak se ukázalo o několik let později, uživatelé byli ochotni kooperativní multitasking akceptovat i u systému MS Windows) a moderního grafického uživatelského rozhraní založeného na ovládání pomocí myši. I přes nepříliš velkou oblibu tohoto počítače mezi běžnými uživateli i korporátními zákazníky tak Apple Lisa patří mezi velmi zajímavé počítače, které svým způsobem změnily historii výpočetní techniky.
Obrázek 2: Počítač Apple Lisa, nahoře je umístěn externí pevný disk, napravo můžeme vidět jeden z prvních modelů počítačové myši.
Příčiny komerčního neúspěchu tohoto počítače, který dokonce podle některých autorů mohl při neopatrném rozhodnutí vést ke krachu firmy Apple, jsou dvě: prvním důvodem byla příliš vysoká cena, protože první verze se prodávaly za cenu cca 10000 dolarů (naproti tomu pozdější Macintoshe stály pouhých 2500 dolarů, přičemž Steve Jobs původně plánoval, že by jejich cena neměla přesáhnout částku 500 dolarů). Na první pohled může cena 10000 dolarů za mikropočítač působit přemrštěně, ve skutečnosti však pouze operační paměti do tohoto počítače stály cca 4000 dolarů, uživatel tedy dostal tak výkonný stroj, jaký si zaplatil. Historie však zcela jasně ukázala (problémy firem jako Apple, později SGI, IBM a v posledních cca pěti letech Sun Microsystems), že počítače jsou – podobně jako automobily – masovou záležitostí, proto je zapotřebí je prodávat za „lidové“ ceny. Druhou příčinou byla obchodní politika samotné firmy Apple, která později propagovala spíše počítače značky Macintosh (ostatně i druhá verze počítače Apple Lisa se raději prodávala pod obchodním názvem Macintosh XL).
Obrázek 3: Neslavný konec počítačů Apple Lisa. V roce 1989 zakoupila firma Apple pozemek v Utahu a pohřbila na něm tisíce těchto počítačů. I takovým způsobem se může chovat firma, která je dnes módní ikonou…
2. Technické parametry počítače Apple Lisa
Počítač Apple Lisa byl postaven na bázi známého mikroprocesoru Motorola M68000, jenž byl taktován na pouhých 5 MHz (tento procesor například v pozdějších počítačích Atari ST a Amiga pracoval i na mnohem vyšších frekvencích). Kapacita operační paměti RAM byla rovna celému jednomu megabajtu – na tomto místě je vhodné si uvědomit, že tehdejší rozšířené mikropočítače měly kapacitu operační paměti rovnu 64 kB až 128 kB, přičemž cena jednoho kilobajtu paměti byla cca čtyři dolary. Kapacita paměti ROM byla 2 MB, jelikož v této paměti byl zapsán celý operační systém počítače. Dále byly k dispozici dvě disketové jednotky pro diskety o velikosti 5 1/4 palce. Externí paměti doplňoval volitelný (a taktéž patřičně drahý) pevný disk o kapacitě 5 MB. V případě, že operační systém potřeboval zvýšit kapacitu virtuální paměti, mohl provést swap – swapovací soubor se ukládal buď na disketu ve druhé disketové mechanice (velmi pomalá možnost pro počítače bez pevného disku), nebo na pevný disk. Počítač byl doplněn monitorem o velikosti úhlopříčky dvanáct palců a myší s jedním tlačítkem. Prakticky totožná myš se mimochodem dodávala i k prvním Macintoshům. Počítač i monitor byly zabudovány v jedné skříni, což se později objevilo i u několika modelů již zmíněného Macintosh.
Obrázek 4: Počítač Alto firmy Xerox, na němž byly vyvíjeny první generace systémů s grafickým uživatelským rozhraním. Právě ve firmě Xerox byly vyvinuty základy dnešního GUI založené na myši, oknech, ikonách a rozbalovacích menu.
3. Operační systém a programové vybavení
[…] to finish a work session with the Lisa […] all you have to do is … turn the machine off. It doesn't matter whether you're in a window or on the Desktop – the Lisa saves onto the disk all the changes you've made to any document. […] The Lisa also remembers what windows were open, their size, shape and location on the screen, etc., etc. When you turn the Lisa on again, it puts you back in exactly the same place, so you can begin working right where you left off.
Operační systém dodávaný spolu s počítačem Apple Lisa, jenž byl uložený v paměti ROM (což samozřejmě velmi výrazným způsobem urychlilo start celého systému), předběhl hned v několika ohledech svoji dobu. Podporoval například kooperativní multitasking (známý například i ze starších systémů Microsoft Windows), virtualizaci paměti a v neposlední řadě i velmi pěkné grafické uživatelské rozhraní založené na oknech, ikonách, rozbalovacích menu a dokonce i systému drag-and-drop. Celé grafické uživatelské rozhraní se ovládalo myší. V dnešní době to sice zní jako samozřejmost, ale pod pojmem GUI se v minulosti prodávaly i systémy založené na jiných (řekněme daleko primitivnějších) principech. Pro porovnání – ve zhruba stejné době se začaly rozšiřovat i počítače kompatibilní s IBM PC, které byly vybaveny jednouživatelským jednoúlohovým operačním systémem bez podpory virtualizace paměti (naopak s pevným omezením na velikost 640 kB) a samozřejmě bez GUI.
Se samotným operačním systémem byly dodávané i další aplikace, mezi něž patří:
- Lisa Writer – textový editor
- Lisa Calc – tabulkový kalkulátor
- Lisa Draw – poměrně jednoduchý grafický program
- Lisa Terminal – terminálový program
- Lisa Desktop Manager – ovládání celého desktopu
- Lisa Workshop Editor – pomůcka určená zejména pro programátory
Obrázek 5: Ukázka grafického uživatelského rozhraní použitého u počítače Apple Lisa.
Some other operating systems are basically timesharing systems like Unix that have a lot of features that we don't need, and why take up extra space for that? We wanted a system that the user didn't have to be experienced to understand, and it had to be very reliable. It had to maintain the user's data and keep it there. It also had to support things like graphics, the windows that we have on the screen, the mouse, and so forth. We didn't really find an operating system that met our needs, so we felt we had to go build our own. We built the other features on top of this – the support for the windows, the support for graphics, the support for multiple fonts, the support for printing. It's really quite a rich architecture. At least half of the software is in this foundation software. Well, source code is something like 10 megabytes and object code is about half a megabyte.
Ve všech výše zmíněných aplikacích se již objevuje princip použitý i u systémů Macintosh. Nepracuje se totiž se soubory (jak je tomu naopak zvykem v unixových systémech), ale s objekty, které si pamatují svůj typ, aplikaci, ve které se tvoří atd. (zkráceně – k datům jsou uloženy i metainformace). Proto se ani v menu těchto programů nenachází příkazy pro otevření či uložení souborů, vše je řešeno poklepáním na ikonu souboru umístěnou na desktopu.
Také ovládání grafického uživatelského rozhraní pomocí myši je stejné (resp. velmi podobné) jako u pozdějších Macintoshů – na vše stačí pouze jedno tlačítko (později se samozřejmě počet tlačítek rozšířil, ovládání GUI se však u těchto počítačů zachovalo po velmi dlouhou dobu v takřka nezměněné podobě). Podpora myši šla dokonce tak daleko, že mnoho operací vůbec nebylo možné provést z klávesnice, což je samozřejmě pro pokročilejší uživatele spíše kontraproduktivní vlastnost.
Obrázek 6: Zakulacené rohy oken zdaleka nejsou výdobytkem moderních operačních systémů – používala je i Apple Lisa a dokonce se objevily i ve vývojové verzi operačního systému počítače Alto firmy Xerox.
Všechny aplikace měly podobný vzhled i podobné ovládání, což je ostatně dodnes znak všech operačních systémů od firmy Apple, které jsou, i přes neustálý vývoj, poměrně konzistentní. Jedinou nevýhodou byl fakt, že Apple Lisa byla velmi pomalá, k čemuž přispívalo programové vykreslování grafiky (viz následující kapitola) a také poměrně malá taktovací frekvence použitého procesoru – samotný mikroprocesor M68000 by sice mohl běžet rychleji, ale frekvence byla snížena s ohledem na použité paměťové čipy. To je jeden z důvodů, proč nebyla tehdejší revoluce v ovládání počítače (pomocí GUI) přijata s nadšením, ale spíše s velkými rozpaky (vše později napravil až Apple Macintosh a z druhé strany Amiga a Atari ST).
4. Grafické možnosti počítače Apple Lisa
We're very much boosters of bit-mapped graphics, and in fact hardware support for bit-mapped graphics is pretty small. All you need is sort of a shift register. We thought the flexibility that would give us in graphics and the things we could do in user interface with bit-mapped graphics was well worth the price.
Grafický subsystém počítače Apple Lisa byl velmi jednoduchý, a to i v porovnání s osmibitovými domácími počítači, které v té době prožívaly dobu svého největšího rozmachu. Podporováno bylo pouze jedno rozlišení 720×360 pixelů monochromaticky (pixel mohl být pouze černý nebo bílý, pro jeho reprezentaci byl použit jediný bit). Fyzické horizontální rozlišení bylo na použitém dvanáctipalcovém monitoru rovno 90 DPI, fyzické vertikální rozlišení však pouze cca 60 DPI. Tvůrci tohoto počítače vycházeli z faktu, že z psychologického hlediska má větší význam horizontální rozlišení. Počítače Macintosh naproti tomu měly obě fyzická rozlišení shodná a poměr stran se blížil hodnotě 3:2.
Obrázek 7: Další screenshot obrazovky počítače Apple Lisa, tentokrát pořízený z emulátoru. Podobnost s desktopem Macintoshe nebo Microsoft Windows 1.0 – 3.11 není náhodná, protože obě firmy vycházely ze stejného základu položeného ve firmě Xerox.
Celá grafická paměť (framebuffer) byla ve své podstatě pouze souvislým regionem paměti o kapacitě 32 kB, který mohl být mapovaný do libovolného místa operační paměti (pozice grafické paměti tedy nebyla pevně zadaná, což například umožňovalo implementovat double-buffering i další efekty). Při zobrazování se programově načítaly jednotlivé skupiny pixelů z paměti a posílaly se do posuvného registru, který generoval sled pixelů (černý či bílý) a další důležité synchronizační signály, především signál pro horizontální a vertikální zpětný běh paprsku.
Toto programové generování grafiky bylo jednou z příčin celkového pomalého chodu celého počítače – pravým opakem v přístupu ke grafice je například Amiga, kde je hlavní procesor (mimochodem: taktéž založený na Motorola M68000) od celého vytváření grafiky odstíněn a může tak vykonávat i jinou činnost. Minimalistický přístup ke grafice (co může být jednoduššího, než monochromatický grafický režim vykreslovaný programově?) se posléze objevil i na mikropočítačích Macintosh, zde se ovšem používalo jiné rozlišení 512×342 pixelů (kapacita framebufferu tedy byla rovna cca 21 kilobajtům), vykreslování bylo podporováno v čipové sadě a v neposlední řadě se použil i odlišný (čitelnější) typ obrazovky.
Obrázek 8: Obálka časopisu Byte, ve kterém je obsáhlá recenze na dva vzájemně nekompatibilní počítače firmy Apple – Apple Lisa a minule popsaný Apple IIe. Zatímco Apple IIe se stal velmi populárním modelem (a jedním z nejpopulárnějších osmibitových počítačů vůbec), Apple Lisa na trhu zcela propadla i přesto, že nabízela revoluční operační systém.
5. Apple Lisa 2
Počítač Apple Lisa 2 v mnohém navazoval na předchozí model, s nímž má společných mnoho technických parametrů, především typ použitého mikroprocesoru. Uveďme si tedy spíše některé odlišnosti těchto dvou typů počítačů. Apple Lisa 2 může mít kapacitu operační paměti 512 kB nebo 2 MB, objevovaly se však i systémy s 1MB RAM. Místo dvou disketových jednotek je zabudována už pouze jednotka jedna, protože se počítá s přítomností pevného disku. Ten mohl být zabudovaný přímo do skříně počítače a jeho kapacita dosahovala na svou dobu slušných 10 MB (k původní Apple Lisa se pevný disk připojoval externě, mnoho uživatelů se však spokojilo pouze s dvojicí disketových jednotek, podobně jako někteří uživatelé IBM PC). Příjemnou změnou byla jistě cena, která klesla z 10000 dolarů za původní model na necelou polovinu.
Obrázek 9: Počítač Apple Lisa 2 se od své předchůdkyně na první pohled odlišuje především absencí druhé disketové jednotky.
Po grafické stránce se změnil pouze monitor, který měl větší úhlopříčku 14 palců. Monitor byl opět zabudován přímo do těla počítače. Firma Apple byla s tímto kompaktním designem evidentně spokojená, protože ho použila i u svých Macintoshů. Rozlišení grafického režimu však zůstalo zachováno ze staršího modelu: 720–360 pixelů monochromaticky, což znamená, že se fyzické rozlišení ve skutečnosti snížilo, protože se obrázek se stejným počtem pixelů zobrazoval na větší obrazovce. Bitmapová grafika se stále vykreslovala programově, postupným čtením barev jednotlivých pixelů.
Obrázek 10: Bližší pohled na počítač Apple Lisa 2.
6. Odkazy na Internetu
- Apple museum
http://applemuseum.bott.org/ - Apple I
http://applemuseum.bott.org/…ters/a1.html - Apple II
http://applemuseum.bott.org/…ers/aII.html - Rarest of Rare Apples for Sale
http://www.wired.com/…002/04/51907 - Apple Inc.
http://en.wikipedia.org/wiki/Apple_Inc. - Apple I
http://en.wikipedia.org/wiki/Apple_I - Apple II series
http://en.wikipedia.org/…le_II_series - Apple III
http://en.wikipedia.org/wiki/Apple_III - CED in the History of Media Technology
http://www.cedmagic.com/…-steves.html - AppleI owners club
http://www.applefritter.com/apple1 - Applefritter
http://www.applefritter.com/main
Obrázek 11: Screenshot obrazovky systému Leopard, na kterém byly testovány některé nové ovládací prvky grafického uživatelského rozhraní.
7. Obsah následující části seriálu
V následující části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme technické parametry i programové vybavení legendárního počítače Apple Macintosh, včetně některých jeho následovníků, například Macintoshe Plus či Macintoshe SE.
Obrázek 12: Pracovní plocha Macintoshe.
