Separando Hardware de Software: Gary Kildall e a Arquitetura do CP/M

No final de uma tarde no outono de 1974, em um pequeno galpão de ferramentas nos fundos de uma casa em Pacific Grove, Califórnia, o cientista da computação Gary Kildall carregou um programa de software a partir de uma fita de papel em um leitor de disquetes de oito polegadas da Memorex. Momentos depois, ele inicializou o sistema com sucesso diretamente a partir do disquete. A tela se iluminou com um único caractere de prompt: *. Essa inicialização bem-sucedida do Control Program for Microcomputers, ou CP/M, demonstrou que um compacto microprocessador de 8 bits podia gerenciar o armazenamento em disco exatamente como um mainframe.

Dos Mainframes aos Microprocessadores

Kildall, nascido em Seattle em 1942, obteve seu doutorado em ciência da computação na Universidade de Washington antes de assumir o cargo de professor na Naval Postgraduate School em Monterey, Califórnia. Enquanto prestava consultoria para a Intel em 1974, ele desenvolveu a PL/M, uma linguagem de programação de alto nível adaptada para o chip microprocessador 8080 da Intel.

O Boot em Pacific Grove

Kildall percebeu que, para liberar a verdadeira capacidade do chip, o software precisava de uma maneira confiável de interagir diretamente com o armazenamento magnético. Após suas próprias tentativas de interface de hardware falharem, ele ligou para seu amigo de faculdade John Torode. No outono de 1974 em Pacific Grove, Torode projetou um circuito controlador personalizado feito com fios enrolados que conectava fisicamente o leitor de disquetes de oito polegadas da Memorex ao programa protótipo de Kildall, permitindo que o sistema operacional fizesse o boot a partir do disquete e executasse comandos de armazenamento.

A Arquitetura do BIOS

O avanço arquitetônico decisivo chegou em 1976. Quando o ex-aluno Glenn Ewing buscou adaptar o CP/M para um novo subsistema de disco construído para a fabricante de microcomputadores IMSAI, Kildall optou por não reescrever todo o sistema operacional para o novo hardware. Em vez disso, Kildall e Ewing dividiram o software em camadas distintas: rotinas dependentes de hardware e funções independentes de hardware. Eles isolaram todos os comandos específicos da máquina dentro de um módulo separado chamado Basic Input Output System, ou BIOS. Gordon Eubanks, outro aluno de Kildall, destacou a realocação dinâmica como um avanço complementar, permitindo que o CP/M fosse executado na memória alta em qualquer sistema equipado com pelo menos 16K de RAM.

A Digital Research e a Era do Computador Pessoal

Ao isolar os controles de hardware dentro do BIOS, Kildall permitiu que desenvolvedores de software terceiros escrevessem uma única aplicação capaz de rodar em variados microcomputadores compatíveis com o 8080, com ajustes triviais feitos pelos projetistas de hardware. Em 1976, Kildall e sua esposa Dorothy McEwen cofundaram a Digital Research Inc., mudando a sede para uma casa vitoriana em Pacific Grove em 1978. A Digital Research cresceu rapidamente à medida que o CP/M se tornou o padrão aceito entre os primeiros microcomputadores. Contudo, a dinâmica comercial mudou bruscamente durante o acordo do IBM PC em 1980. A IBM optou por licenciar o PC DOS — que se baseava no 86-DOS de Tim Paterson — em vez do CP/M, oferecendo o PC DOS aos clientes por US$ 40, em comparação com os US$ 240 cobrados pelo CP/M-86 da Digital Research.

Arquitetura Modular no Software Moderno

A divisão arquitetônica criada por Kildall entre rotinas de hardware e funções do sistema operacional estabeleceu o paradigma básico para o software de computadores padrão em hardwares modulares. Ao provar que softwares aplicativos podiam rodar de forma independente dos componentes físicos subjacentes por meio de uma interface padronizada, o CP/M expandiu o mercado de microcomputadores e estabeleceu a estrutura conceitual na qual os sistemas operacionais de desktop modernos se apoiam até hoje.

Ilustração editorial gerada por IA; não é uma fotografia documental.

Fonte: Gary Kildall and the 40th Anniversary of the Birth of the PC Operating System