Як комп'ютер передає значення пікселів на екран?
Чи існує певна команда в архітектурі набору команд процесора, яка змусить процесор безпосередньо спілкуватися з монітором, або ж програмне забезпечення зберігає графічну інформацію в певному місці в пам'яті, де вона автоматично підбирається процесором для надсилання монітор? Як це працює і де в цьому процесі грає відеокарта?
Відповіді:
Візьмемо DVI. Відповідно до статті, червоний, зелений і синій кожен передається по власній парі проводів, 8 біт на колір на піксель, у нестиснутому растровому вигляді. Тобто, верхня лінія надсилається, зліва направо, піксель за пікселем, потім наступний рядок, і так далі, при цьому значення RGB вирівнюються, оскільки немає стиснення. Кожен канал даних кодується згідно з TMDS, який призначений для врахування різних фізичних реалій високочастотних електричних сигналів. Ви також можете шукати VGA та HDMI для подібної інформації.
Проте операційна система далека від надсилання даних на монітор. Це обробляється спеціальним обладнанням у відеокарті. Грубо кажучи, драйвер відеокарти надає командам відеокарти малювати зображення. (У багатьох 2D-випадках відеокарта буде надана лише повним піксельним зображенням, тоді як у 3D-випадках відеокарта буде робити велику кількість самої роботи). в кінцевому підсумку розміщує піксельні дані для кожного кадру в буфері, з якого маленький шматок виділеної схеми посилає сигнал на монітор.
Взагалі, вважається, що спеціальне апаратне забезпечення для роботи з I / O під контролем ОС добре. Більшість операцій вводу-виводу ОС просто розповідає про те, що робити, і що апаратне забезпечення знає протокол низького рівня для зовнішнього зв'язку. Окрім вивантаження роботи з центрального процесора, виділене обладнання означає, що затримка з боку ОС не обов'язково порушить зв'язок з периферійним пристроєм. Для іншого прикладу, візьміть Ethernet. Операційна система повідомляє NIC, куди слід поміщати вхідні пакети, а мережева мережа сигналізує операційній системі, коли вона розміщена там, але якщо операційна система не робить нічого з першим пакетом відразу, NIC все одно може отримувати більше пакетів, поки вона не запуститься. вільного місця для вхідних пакетів.
Від Як працює монітор комп'ютера, на стороні ОС? на форумах XKCD.
Залежить від апаратного забезпечення, але загальний спосіб полягає у використанні вводу / виводу з пам'яттю, тобто певні адреси пам'яті відображаються на пристрої (наприклад, відеокарта).
Подивитися Пам'ять вводу-виводу на Вікіпедії наприклад.