Основные графические функции видеоадаптера

С появлением графического интерфейса значительно возросла нагрузка на центральный процессор компьютера. При построении на экране монитора графических объектов (окон диалога, курсора мыши и др.) центральный процессор вынужден выполнять огромное количество низкоуровневых команд (ввод/вывод данных, изменение содержимого кадрового буфера и регистров видеоадаптера и др.). В результате этого в компьютерной системе ограничиваются ресурсы для решения прикладных задач.

Выполнение операций по созданию графического интерфейса можно значительно ускорить, поскольку они достаточно просты и требуют многократного выполнения. Например, создание стандартного графического интерфейса пользователя в среде Windows (Graphic User Interface – GUI) требует многократного построения графических примитивов (линий, квадратов, прямоугольников, окружностей, эллипсов и др.), их закраски, перемещения и многих других подобных операций. Создание такого графического интерфейса можно значительно ускорить, если для выполнения операций по построению его отдельных элементов использовать не центральный процессор, а специально приспособленное для этих целей устройство. Такому устройству вместо множества низкоуровневых команд можно выдать одну команду высокого уровня, например команду "Построить прямоугольник". При этом достаточно указать параметры объекта: длины сторон, координаты вершин, цвет. Все промежуточные операции по модификации каждого пиксела, находящегося на прямоугольнике, устройство выполнит самостоятельно. Функции центрального процессора сводятся к выдаче команд. Устройство с таким назначением и принципом работы называют графическим ускорителем или акселератором.

Основные особенности акселератора заключаются в следующем:

  • • используется только в графическом режиме работы;
  • • в отличие от графического контроллера видеоадаптера VGA акселератор оперирует не пикселами, а объектами более высокого иерархического уровня – графическими примитивами. С помощью графических примитивов достаточно сложные изображения строятся значительно быстрее и проще, чем при модификации отдельных пикселов;
  • • для работы акселератора используются высокоуровневые команды, поступающие от центрального процессора.

Повышение быстродействия при использовании графического ускорителя достигается:

  • • аппаратной реализацией заданного набора сложных графических функций. Каждая функция выполняется за несколько тактов работы акселератора;
  • • использованием акселератором системы команд высокого уровня, что также значительно уменьшает поток данных и разгружает шину ввода/вывода;
  • • освобождением центрального процессора от необходимости выполнения множества элементарных операций с содержимым кадрового буфера.

Использование графического ускорителя 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 персонального компьютера.

Рассмотрим основные графические функции, требующие аппаратного ускорения.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >