При выводе данных на экран в графическом режиме видеоадаптером VGA центральный процессор вынужден выполнять огромное количество элементарных (низкоуровневых) команд для модификации кадрового буфера и регистров видеоадаптера. В результате этого большая часть ресурсов системы задействуется в целях создания графического интерфейса (диалоговых окон, курсора мыши и т. п.), а на решение прикладных задач, ради которых и приобретается компьютер, ресурсов уже не хватает.

Между тем, операции по созданию графического интерфейса в большинстве своем достаточно просты и рутинны, просто их необходимо выполнять очень часто. Например, для создания стандартного графического интерфейса пользователя в среде Windows (Graphic User Interface, GUI) необходимо многократно проделывать в основном простейшие операции построения графических примитивов (таких как линии, прямоугольники, окружности), их закраски, переноса фрагментов растра (окна) из одной области экрана в другую и т. п. Выполнение этих операций можно значительно ускорить, если поручить их не центральному процессору, а специализированному устройству, специально приспособленному для построения графических примитивов. Такому устройству можно выдать одну команду высокого уровня вместо множества низкоуровневых, например, команду "Построить окружность". При этом достаточно указать параметры объекта: радиус, цвет, координаты центра. Все промежуточные операции по модификации каждого пиксела, находящегося на окружности, это устройство выполнит самостоятельно, не прибегая к помощи центрального процессора. Устройство, работающее по такому принципу, называют графическим ускорителем (акселератором).

Повышение быстродействия видеосистемы и PC в целом при использовании графического ускорителя достигается за счет:

- аппаратной реализации заданного набора графических функций, выполнение которых осуществляется всего лишь за несколько тактов работы акселератора;

- использования акселератором системы команд высокого уровня, что разгружает шину ввода/вывода - поток данных значительно уменьшается;

- освобождения центрального процессора от необходимости выполнения множества элементарных операций с содержимым кадрового буфера.

Использование графического ускорителя является отступлением от классической архитектуры PC, когда всей работой управляет центральный процессор, и является шагом на пути создания распределенной вычислительной структуры. Взамен пассивного устройства- графического контроллера- видеоадаптер получил специализированный вычислитель - графический акселератор, который самостоятельно манипулирует содержимым видеопамяти точно так же, как центральный процессор - содержимым оперативной памяти PC.

Говоря об акселерации графических функций видеоадаптера, необходимо обратить внимание на следующие два обстоятельства.

- Акселерация необходима только в графическом режиме работы видеоадаптера.

- Одно из главных отличий графического акселератора от графического контроллера видеоадаптера VGA заключается в том, что он оперирует не пикселами, а объектами более высокого иерархического уровня - графическими примитивами. Примеры графических примитивов - отрезок прямой, треугольник, прямоугольник, прямоугольник с закругленными краями, многоугольник, дуга, эллипс и т. п. Используя графические примитивы, можно конструировать достаточно сложные изображения значительно быстрее и проще, чем при модификации отдельных пикселов. Поэтому команды для работы с графическими примитивами, которые центральный процессор посылает акселератору, часто называют высокоуровневыми.

Тактовые генераторы | Аппаратные средства PC | Основные графические функции видеоадаптера


Аппаратные средства PC



Новости за месяц

  • Июль
    2020
  • Пн
  • Вт
  • Ср
  • Чт
  • Пт
  • Сб
  • Вс