Reálný kapitalismus Luďka Vainerta: Záhada x86. Proč je čtyřicet let staré provizorium stále v našich počítačích?

Nezáleží na tom, jestli jste s počítačem začali pracovat loni, nebo před pětadvaceti lety. V obou případech je vysoce pravděpodobné, že váš stroj poháněl procesor architektury x86. Tato kryptická a přitom v počítačovém světě všudypřítomná zkratka říká, že tyto procesory mají jedno společné: podporují všechny instrukce, které byly zakódovány už v prvním 16bitovém procesoru od Intelu, legendárním modelu 8086.

Od jeho uvedení na trh uběhlo už neuvěřitelných 40 let, což je v počítačovém světě asi takový skok jako pro geologa posun mezi druhohorami a čtvrtohorami. Přitom stále platí, že i to nejvýkonnější PC dneška obsahuje procesor, který dokáže bez úprav či speciálních pomůcek (např. emulace) spustit program napsaný pro jeho praprapradědečka z roku 1978. Proč vlastně?

Jak ven z komplexního průšvihu

Z úspěchu procesoru 8086 a jeho následovníků čerpá polovodičový gigant Intel sílu vyjádřenou v miliardách dolarů dodnes. Přitom z počátku to na přelom vůbec nevypadalo. Intel byl průkopnická firma, z jejíž dílny vyšel vůbec první mikroprocesor a která s raným modelem 8080 udělala díru do světa (nelicenční kopie se vyráběla i v Československu a dlouho u nás žádné jiné k mání nebyly). Ovšem na vrcholu osmibitové éry ho zastínila dravá konkurence. Konstruktéři první generace komerčních mikropočítačů si kvůli tlaku na co nejnižší cenu a jednoduchou konstrukci oblíbili konkurenční procesory, jako byl extrémně levný MOS 6502. Ten bychom našli v prvních Applech, Commodoru 64 či Atari. Sebevědomému Intelu ukázal záda i start-up Zilog, jehož (původně) 12 zaměstnanců (část dezertovala z Intelu) vyvinulo legendární a též lacinou Z80. Ano, srdce ZX Spectrum, krále osmibitové epochy. Hrozbou byla i silná Motorola.

Intel ale mířil o ligu či dvě výš. Vyvíjel na svou dobu extrémně komplexní čip 8800, kterým chtěl skočit rovnou do světa 32bitových procesorů a odříznout se od dědictví typu 8080. Práce ale vázly, produkt schopný masové výroby stále nebyl v dohledu a Intel potřeboval rychle náhradu.

Malý tým vývojářů proto dostal úkol vytvořit na základě předchozích modelů co nejrychleji "provizorní" 16bitový procesor. Architekturu dostal na starost softwarový inženýr Stephen Paul Morse. Ten byl v Intelu jen krátce a netajil se skeptickým názorem na projekt 8800, neboť došel k názoru, že i kdyby byl dokončen, bude pomalý. Kritik vlajkové lodi měl ukázat, co dovede.

Už to byl průlom, protože do té doby byli za architekturu odpovědni specialisté na hardware. Ti měli tradičně tendenci nacpat na křemíkový čip tolik prvků, kolik jen bylo možné, a moc se neohlíželi na to, které funkce budou v praxi použitelné. "Jenže otázka nezněla 'Na co všechno máme místo?', nýbrž 'Jaké charakteristiky musí procesor mít, abychom vytvářeli programy efektivněji?' a to je rozdíl," vzpomínal Morse před 10 lety v interview pro PC World. Zadání, které dostal od vedení, bylo maximálně vágní. Měl zařídit, aby byl procesor do jisté míry kompatibilní s předchůdcem 8080, a zvládl tedy pracovat s již existujícími programy napsanými v assembleru (což je "jazyk symbolických adres", blízký strojovému kódu) a k tomu dokázal adresovat aspoň 128 kilobytů paměti (jeden ze zákazníků Intelu totiž už tehdy narazil na omezení dané 64kilobytovým limitem stávajících procesorů). Vše ostatní bylo na něm.