Читать интересную книгу Полное руководство по Microsoft Windows XP - Питер Нортон

Использование разрешения 640x480 точек и 256 цветов уже устарело. Сегодня графический адаптер считается неполноценным при разрешении 1024x768 точек и 24-разрядном (16,7 млн, или True Color) цвете. Кроме того, пользователи теперь обращают внимание на скорость смены кадров (частоту вертикальной развертки), которую обеспечивает видеоадаптер (при которой он может отображать анимацию). Видеоадаптер должен поддерживать минимум 30 кадров в секунду для обеспечения соответствующего качества анимации. В настоящее время адаптеры дисплея обладают внутриплатным сопроцессором и огромным количеством видеопамяти.

Windows XP управляет этим широким диапазоном возможностей видеоадаптера с помощью того же централизованного механизма, который применяется для печати – сочетание мини-драйвера и механизма аппаратно-независимого растра (Device-Independent Bitmap – DIB). Одним из основных компонентов архитектуры является интерфейс графических устройств (Graphics Device Interface – GDI). Ваша программа взаимодействует с интерфейсами прикладного программирования.

Microsoft настраивала GDI для разных версий Windows. Неудивительно, что корпорация потратила так много времени в этой области, ведь многие аттестационные испытания сфокусированы на достижении высокоскоростной графики. В действительности пользователи чаще обращают внимание на работу графического устройства. Microsoft осуществила дополнительную настройку GDI для Windows XP, но я назвал бы такую настройку скорее промежуточной, чем окончательной. На самом деле Microsoft никогда не поясняет уровень настройки в своей литературе.

...

Примечание

Интерфейс графических устройств GDI Windows XP обладает интересным свойством: это одна из немногих программ, написанных в основном на C++ (для остальной части Windows XP использовалось сочетание C и C++). Почему Microsoft предприняла такой шаг? Думаю, по двум причинам. Во-первых, C++ позволяет максимально поддерживать MFC-библиотеки (Microsoft Foundation Class), построенные на C++, что сильно облегчает жизнь программистам. Во-вторых, применение объектов вместо процедурных кодов обеспечивает простоту использования GDI (особенно в мультиплатформенной среде типа Windows XP).

Архитектура графической подсистемы Windows XP очень похожа на аналогичную подсистему в Windows 2000. Она включает несколько дополнительных кодов для режима совместимости, например для поддержки 16– и 32-разрядных приложений. Кроме того, Microsoft убрала элементы OS/2 и POSIX из архитектуры, так как для Windows XP они больше не требуются. Я не буду вдаваться в подробности, что такое биты и байты, но расскажу о компонентах, используемых для отображения данных на экране.

В действительности архитектура графической подсистемы Windows XP имеет более сложную структуру, чем представленная на рис. 16.2. Я не стал включать некоторые дублирующие элементы, например двойной режим поддержки совместимости, поскольку он выглядит так же, как его 32-разрядный аналог. В следующем списке указывается, какую задачу выполняет каждый компонент:

Рисунок 16.2. Архитектура графической подсистемы Windows XP

• подсистема WIN32 (WIN32 subsistem). Windows XP использует принцип клиент/сервер для обеспечения требуемых средств различным приложениям, которые она поддерживает. Это происходит через подсистему WIN32 на уровне буфера, переводящего запросы других операционных систем в код, который Windows XP может распознать;

• виртуальная DOS-машина (Virtual DOS Machine – VDM). Windows XP размещает каждое приложение MS DOS на собственной VDM. Для достижения наивысшего уровня надежности системы, необходимого пользователям, Microsoft пришлось обеспечить каждое приложение собственной средой, полностью отделенной от среды какого-нибудь другого приложения. В отличие от Windows 9х, 16-разрядные приложения Windows XP используют индивидуальные VDM. Windows XP всегда запускает VDM, а потом в ней – копию 16-разрядной Windows, чтобы обеспечить поддержку 16-разрядного приложения. В результате в каждое взаимодействие добавляются два уровня: для VDM и для подсистемы WIN32. Применение отдельной VDM для каждого приложения означает также, что Windows XP может более точно определить, когда приложение MS DOS начнет управление экраном. Она уведомляет модуль User (который управляет вводом-выводом) и модуль захвата экрана, чтобы они могли сохранить информацию о состоянии графической системы. Как и все остальное, это дополнительное разбиение на уровни происходит незаметно для пользователя. Вы продолжаете работать с тем же интерфейсом, что и раньше;

• модуль захвата экрана (Screen Grabber). Я всегда представляю себе этот компонент в виде камеры, так как, по сути, он и есть камера. Модуль захвата экрана «фотографирует» экран и сохраняет его «снимок» для последующего использования. Это позволяет Windows восстанавливать экран в его первоначальном состоянии после завершения сеанса работы в MS DOS;

• модуль User. Я уже объяснял назначение этого модуля в главе 11. Он отслеживает состояние всех элементов дисплея, таких как значки и диалоговые окна; кроме того, поддерживает отображение данных на экране. Поэтому модуль должен быть инициализирован прежде, чем сеанс MS DOS станет приоритетным (активизируется), чтобы сделать снимок текущего состояния компонентов. Диск имеет два варианта модуля User: 16– и 32-разрядный;

• интерфейс графических устройств (GDI). Это другой модуль, объяснение которого приведено в главе 11. Подобно модулю User, интерфейс графических устройств GDI имеет два физических файла: один – для 16-разрядных и другой – для 32-разрядных нужд. Модуль GDI взаимодействует с драйвером дисплея и DIB-обработчиком для поддержки графических компонентов, которые отображает Windows. DIB-обработчик, который позволяет использовать растровые изображения, был отдельным компонентом подсистемы дисплея, но теперь он входит в состав GDI;

• драйвер мини-порта дисплея (Display Miniport Driver). Каждый видеосигнал проходит через виртуальный драйвер дисплея (Virtual Display Driver – VDD). VDD обрабатывает сигнал и посылает его на видеоадаптер. Windows XP применяет комбинацию из драйвера мини-порта дисплея и обработчика DIB для видеоадаптеров, которые могут их поддерживать. Такое сочетание драйверов повышает скорость при использовании 32-разрядного кода. Называться этот файл может по-разному в зависимости от того, какого типа ваш дисплей. В моей системе он именуется ATIMPAE.SYS. В отличие от VDD, который осуществляет всю обработку видео, драйвер мини-порта дисплея обеспечивает только отдельные детали, определяемые конкретным устройством. DIB-обработчик отвечает за визуализацию графики. Драйвер мини-порта содержит гораздо меньше кода, чем основной VDD, уменьшая таким образом количество кодов, которые изготовитель должен написать;

• драйвер видеоадаптера (Display Adapter Driver). Данный модуль поддерживает ряд специальных свойств визуализации, которые предоставляет ваш видеоадаптер. Имя файла, ассоциируемого с данным модулем, меняется в зависимости от видеоадаптера. На моей машине такие функции находятся в файле ATIDRAE.DLL;

• драйвер видеопорта (Video Port Driver). Microsoft продвигает систему универсальных драйверов. Этот драйвер, в частности, включает функции, которые позволяют модулям User и GDI выполнять обычные задачи универсального графического адаптера, такие как перемещение данных из одной области адресного пространство в другую. Имеются и функции состояния, наподобие той, что проверяет адаптер VGA при его инсталляции, а также других, которые работают с установками AGP-порта. Основные программные компоненты, поддерживающие функции данного модуля, обычно расположены в файле VIDEOPRT.SYS;

• цветовой профиль (Color profile). Этот файл данных включает цветовые возможности вашего устройства вывода. Не имеет значения, принтер это или видеоадаптер: тип информации одинаковый. Цель цветового профиля – обеспечить систему управления цветом ICM (Image Color Matcher) информацией, необходимой для синхронизации монитора и других устройств поддержки цвета. Таким образом, когда вы выбираете на экране темно-красный цвет, вы получаете такой же темно-красный цвет при печати. Я описал некоторые проблемы соответствия цветов в разделе «Вкладка Управление цветом» главы 14, так что не буду снова говорить о них. Все файлы цветового профиля (с расширением. icm) можно найти в папке COLOR, расположенной в папке SYSTEM. Диалоговое окно свойств, ассоциируемое с каждым из них, сообщит вам гораздо больше технических деталей о текущем профиле;

• система управления цветом (Image Color Matcher – ICM). Весь процесс управления выводом данных на принтер, результат которого вы наблюдаете на экране монитора, слишком сложен, чтобы изложить его здесь. Ранее в этой главе я описал проблему совместимости цветов. ICM – это модуль, который на самом деле выполняет такую работу. Он незаметно изменяет выходные данные принтера и дисплея так, чтобы они соответствовали друг другу. GDI, мини-драйвер дисплея и ICM работают совместно, чтобы сравнить текущий набор цветов и преобразовать его в то цветовое представление, которое будет одинаковым на обоих устройствах (принтере и мониторе). Это не самый лучший выход, но он действует в большинстве случаев. В результате получается практически тот же цвет изображения, но с некоторым отличием. Пользователи не заметят никакой разницы, но профессиональные художники замечают. Конечно, такое решение не может учитывать множество деталей, которые имеют значение для специалистов, например температуру, влажность и другие характеристики среды, которыми Windows не управляет. Файлы, поддерживающие работу системы управления цветом ICM, которая является API-интерфейсом, включают библиотечные файлы ICM32.DLL и ICMUI.DLL из папки SYSTEM;