7. Аппаратно-программный комплекс vliw

Архитектура VLIW представляет собой одну из последних реализаций концепции внутреннего параллелизма в микропроцессорах. Их быстродействие можно повысить двумя способами: увеличив либо тактовую частоту, либо количество операций, выполняемых за один такт. В первом случае требуется изобретение "быстрых" технологий (например, использование арсенида галлия или кремния на сапфире) и применение таких архитектурных решений, как глубинная конвейеризация (конвейеризация в пределах одного такта, когда в каждый момент времени задействован весь кристалл, а не отдельные его части). Для увеличения количества выполняемых за один цикл операций необходимо на одной микросхеме разместить множество функциональных модулей обработки и обеспечить надежное параллельное исполнение машинных инструкций, что дает возможность включить в работу все модули одновременно. Надежность в таком контексте означает, что результаты вычислений будут правильными.

Планирование порядка вычислений v довольно трудная задача, которую приходится решать при проектировании современного процессора. В суперскалярных процессорах (процессор с двумя и более конвейерами, что позволяет выполнять более одной команды за один такт в идеальных условиях) для распознавания зависимостей между машинными инструкциями применяется специальное довольно сложное аппаратное решение (в процессоре Pentium Pro, например, для этого используется буфер переупорядочивания инструкций, ROB v ReOrder Buffer). Однако размеры такого аппаратного планировщика при увеличении количества функциональных модулей обработки возрастают в геометрической прогрессии, что, в конце концов, может "съесть" весь кристалл процессора. Поэтому суперскалярные проекты "завязли" на отметке пять-шесть управляемых за цикл инструкций. При другом подходе можно передать все планирование программному обеспечению, как это делается в конструкциях с VLIW. "Умный" компилятор должен выискать в программе все инструкции, которые являются совершенно независимыми, собрать их вместе в очень длинные строки (длинные инструкции) и затем отправить на одновременное исполнение функциональными модулями, количество которых строго равно количеству операций в такой длинной инструкции. Очень длинные инструкции обычно имеют размер от 256bit до 1024bit. Размер полей, кодирующих операции для каждого функционального модуля, в такой метаинструкции намного меньше.

8. Transport-Triggered Architecture

9. Компоненты графической системы Windows

Интерфейс прикладных программ Windows - а проще говоря, Windows API - представляет собой громадный набор взаимосвязанных функций, предоставляющих различные услуги прикладным программам. С точки зрения программиста, Win32 API делится на несколько групп в соответствии с типом предоставляемых услуг.

• Базовые функции Windows, обычно называемые сервисом ядра, - отладка, обработка ошибок, библиотеки динамической компоновки (DLL), процессы, потоки, файлы, ввод-вывод, межпроцессные взаимодействия, безопасность и т. д.

• Функции пользовательского интерфейса, обычно называемые пользовательским сервисом, - управление окнами, очереди сообщений, диалоговые окна, элементы управления, стандартные элементы управления, стандартные диалоговые окна, ресурсы, пользовательский ввод, командный интерпретатор и т. д.

• Графические и мультимедийные функции — управления цветом, DirectX, GDI, Video for Windows, Still Image, OpenGL, Windows Media и т. д.

• Функции COM, OLE и ActiveX — COM (Component Object Model), автоматизация, Microsoft Transaction Server, OLE (Object Linking and Embedding) и т. д.

• Функции баз данных и обмена сообщениями — DAO (Data Access Objects), SQL Server, MAPI (Messaging API) и т. д.

• Сетевые и распределенные функции — Active Directory, очередь сообщений, сетевые средства, RPC, маршрутизация и удаленный доступ, сервер SNA (Systems Network Architecture), TAPI (Telephony API) и т. д.

• Функции Интернета, интра- и экстрасетей — Internet Explorer, Microsoft Agent, NteShow, сценарии, Site Server и т. д.

• Функции настройки и управления системой — конфигурация, настроила, управление системой и т. д.

Каждая группа функций поддерживается определенным набором компонентов операционной системы. К их числу относятся DLL платформенной подсистемы Win32, драйверы пользовательского режима, системные функции и драйверы режима ядра.

Группа графических и мультимедийных функций Win32 API очень велика. Графический прикладной интерфейс Win32 реализован на нескольких платформах — это Windows 95/98, WinCE, Windows NT и новая система Windows 2000. Раньше системы семейства NT отличались лучшей поддержкой GDI, поскольку в них использовались полноценные 32-разрядные реализации, а системы семейства Windows 95 обеспечивали лучшую поддержку игрового программирования. Однако новая операционная система Windows 2000 взяла все лучшее из обоих семейств. В Windows 2000 были внесены существенные изменения по поддержке аппаратного ускорения DirectX/OpenGL, появился новый интерфейс STI (Still Image), драйверы принтеров пользовательского режима и т. д.