Стандартизация архитектурного развития платформы
Стандартизация архитектурного развития платформы.
Под стандартизацией архитектурного развития понимается разработка стандартов в области принципов развития архитектуры платформы, т.е. каким закономерностям должно подчиняться это развитие. Для понимания принципов развития ZX платформы необходимо в первую очередь понимать что из себя представляет ZX платформа. Этот вопрос уже поднимался ( http://zx.pk.ru/showpost.php?p=57102&postcount=81 ). Т.к. о развитии оригинального ZX ввиду того что он давно не производится говорить бессмысленно, то ограничимся клонами.
Из определения: ZX клон - это компьютер использующий особенности строения адресного пространства портов и памяти и особенности архитектуры видеопроцессора оригинального компьютера, имеющий совместимую (за исключением некоторых отличий) SOS и использующий систему команд Z80.
Понятие платформы несколько более широкое, т.к. включает в себя ставшие стандартом «де факто» на определённой территории распространения изменения и добавления относительно оригинала. В данном случае под территорией распространения понимается эксСССР. При этом расширительная трактовка платформы не накладывает требований обязательного наличия, т.к. эти расширения и изменения являются надстройкой над уже существовавшей платформой. Примером общепринятого изменения могут служить исправления и добавления в SOS, а так же использование TR-DOS в качестве дисковой системы хранения информации и NemoBus в качестве интерфейса аппаратного расширения. Так, например система TR-DOS, является составной частью платформы, а сам контроллер FDD - нет.
Таким образом, можно дать определение платформы: ZX платформа – это особенности строения адресного пространства портов и памяти, а так же особенности архитектуры видеопроцессора оригинального ZX-Spectrum, совместимая SOS, использование системы команд Z80, а так же как расширение - использование TR-DOS в качестве дисковой системы хранения информации и NemoBus в качестве интерфейса аппаратного расширения.
Разобравшись с понятием платформы, можно переходить и к вопросам стандартизации архитектурного развития платформы. Исходя из входящих в состав платформы компонентов можно выделить следующие направления стандартизации архитектурного развития платформы:
1) Стандартизация адресного пространства портов;
2) Стандартизация управления памятью;
3) Стандартизация принципов развития видеопроцессора;
4) Стандартизация принципов развития музыкального процессора;
5) Стандартизация интерфейсов связи;
P.S. Вы просматриваете тему составленную из материалов новой рубрики "ZX Концепции". Продолжение обсуждения тем рубрики вы можете найти на:
Soviet Union ZX Spectrum Community
Аналитика стандартизации развития: принципы, методы, инструменты.
Аналитика стандартизации развития: принципы, методы, инструменты.
При анализе принципов развития тех или иных узлов будем руководствоваться следующими принципами:
- эволюционный принцип,
- революционный принцип.
Под эволюционностью понимается такое развитие при котором приобретённые свойства не заменяют прежние (в основной своей массе), а дополняют таким образом, что свойства предыдущих моделей становятся подмножеством свойств последующих.
Критерием положительности процесса эволюционного развития является переход количественного (экстенсивного) роста в качественный (интенсивный), т.е. возникновением новых качественных показателей в результате роста количественных.
Пример: с ростом тактовой частоты процессора до определённого предела, появляется возможность перехода на другой качественный уровень - от работы софта с SOS к нормальной, безтормозной работе программ под ОС.
Под революционным принципом понимается скачкообразное изменение качественных показателей не обусловленное ростом количественных.
Пример: при замене CPU с Z80 на ARM, появляется возможность работы с полноценными 32-разрядными ОС.
!!Замечание: использование биологической терминологии не влечёт её смысловой тождественности понятиям, принятым в биологии. В этом контексте революционный путь развития тождественен божественному вмешательству :smile: , а не мутации.
Методами эволюционного развития являются:
- масштабируемость – предсказуемые (детерминированные) изменения.
Пример: использование в TurboSound второго AY и соответственно двукратное увеличение количества каналов.
- изменчивость – изменения, обусловленные непредсказуемыми факторами (недетерминированные изменения).
Пример: использование в качестве значащих, некоторых команд процессора ранее используемых как пустые.
Инструментами анализа принципов эволюционного развития являются его критерии:
- количественный – увеличение/уменьшение,
- качественный - усложнение/упрощение.
Платформа информационная и аппаратная.
Для компьютерных информационных систем наиболее логичным путём развития является эволюционный и обусловлено это самим принципом развития информационной среды в процессе развитии человечества. Информационные компьютерные системы, став сначала системой отображения информации, а потом и основной средой её распространения остаются привязанными к форме представления информации, которая и является основной частью таких систем, а само аппаратное обеспечение является зависимой, а потому второстепенной частью. Хотя среда распространения информации и является зависимой от существующей формы представления информации, но для вновь создаваемой информации она может стать формообразующей, порождая такое понятие как платформа. Таким образом, информационную платформу можно определить как обособленную среду распространения информации ограниченную формой представления информации.
Аппаратную платформу можно определить как обособленную базовую совокупность программно-аппаратных средств, определяющую среду и форму распространения информации.
P.S. Вы просматриваете тему составленную из материалов новой рубрики "ZX Концепции". Продолжение обсуждения тем рубрики вы можете найти на:
Soviet Union ZX Spectrum Community
Аналитика стандартизации развития: терминология.
Позиционирование, идеология, платформенность.
К сожалению, непонимание некоторых базовых понятий использующихся в планировании жизненного цикла изделия приводит к невозможности их выделения из общей совокупности факторов, и как следствие невозможности анализа текущей ситуации и правильной оценки действительности. Ниже, на примере трёх ZX клонов постараюсь раскрыть суть некоторых понятий.
Платформенность.
Платформа – устоявшаяся, т.е. общепринятая «де-факто» или путём стандартизации совокупность платформообразующих факторов.
Платформенность – соответствие совокупности платформообразующих факторов.
Динамическая платформенность – процесс возникновения неустоявшихся сочетаний платформообразующих факторов.
Архитектурность.
Архитектура компьютера – это логическая организация, структура и ресурсы, образующие среду распространения информации.
Архитектурность – совокупность факторов, образующих архитектурную организованность.
Идеология архитектуры компьютера – это вектор направления развития этой архитектуры.
Рыночное позиционирование изделия.
Рыночная потребительская ниша определяет идеологию архитектуры компьютера, т.е. направление развития, посредством реализации которого осуществляется позиционирование в этой потребительской нише. В то же время существующая архитектура компьютера определяет его текущее рыночное позиционирование.
Анализ.
Анализ будем производить в основном с точки зрения рыночного позиционирования. В качестве объектов рассмотрения возьмём Scorpion, Turbo-2+, KAY-1024.
KAY-1024.
Позиционировался как массовый компьютер для широкого круга пользователей. Отсюда стандартизация, стандартизация, и ещё раз стандартизация. Ничего лишнего, только необходимое, притом не на уровне деклараций типа: «мы вам «это» прикрутим и выдадим как последний писк ZX-строения, а софт под «это» может кто-то и напишет когда-то». При этом компьютер позиционировался именно как «home computer» для рядового пользователя, а не для ZX-сценеров. Этому было подчинено всё – информационная поддержка, программная поддержка, сервисная поддержка, простота эксплуатации и модернизации с помощью карт расширения. Обращает на себя внимание глубокое понимание и строгое следование выбранной идеологии архитектуры компьютера и его платформенности, что в дальнейшем во многом определило установление NemoBus как стандарта и составной части ZX-платформы.
Scorpion.
С самого начала позиционировался как нечто профессиональное. Основным отличительным признаком профессиональной ориентации был теневой монитор, как удобное средство отладки и взлома. Соответственно можно предположить основную ориентацию на кодеров и крекеров. Логическим развитием этой идеологии «профессионального Спектрума для программистов» стал контроллер HDD. В целом компьютер соответствовал выбранной идеологии, хотя реализовывалась эта идеология мягко говоря через задницу. Выражалось это в отсутствии внятной идеологии в развитии конструктива компьютера, из-за чего все появившиеся нововведения конструктивно воспринимались как нечто чужеродно-уродливое, начиная от системного разъёма и заканчивая SMUC и GMX.
Компьютер представлял из себя некоего уродца с наростами опухолей, хотя и доброкачественных, при этом своему рыночному позиционированию соответствовал и был востребован. Отсутствие протяжённой во времени идеологии развития конструктива в свою очередь привело к отсутствию какой-то логической связанности в развитии архитектурности компьютера, что в свою очередь привело к тому, что все нововведения так и остались сугубо скорпионовскими наворотами не повлиявшими никак на развитие ZX-платформы.
АТМ/Turbo-2+
Анализ архитектурности.
Изначально позиционировался как профессиональное развитие Пентагона, с перспективой вхождения в потребительскую нишу бизнес компьютеров класса РС, что во времена доминирования XT и AT286 казалось возможным. Для реализации «профессиональности» использовалась встроенная ОС СР/М и расширенные nonZX видеорежимы. С самого начала развития компьютера возникло несоответствие задекларированных целей, т.е. идеологии развития архитектуры и аппаратного воплощения. Если наличие ЦАП/АЦП ещё можно было понять как составные части модема, то наличие TV-кодера уже никак к «профессиональности» не имело отношения, т.к. являлось атрибутом home компьютеров и игровых консолей, хотя в то же время kempston joystick отсутствовал. Налицо была попытка сесть сразу на два стула – home & business, и в дальнейшем такое несоответствие получило развитие, вылившееся в размывании первоначальной идеологии развития и замены её на идеологию «всего и побольше». После того, как стало ясно, что в нишу бизнес компьютеров попасть не удалось, дальнейшее развитие компьютера связывалось со спектрумовской ОС iS-DOS и её развитием – TASiS.
Софт развивали опять же - «профессионально» - т.е. под новые экраны, но просчёты в несоответствии производительности процессора и ресурсоёмкости имевшихся графических nonZX видеорежимов привели к осознанию необходимости отказа от их использования частью программ и добавлении нового текстового nonZX видеорежима.
Та же картина наблюдается и в развитии периферии: после демонтажа не оправдавшего себя TV-кодера и модема, ЦАП/АЦП остались, и даже получили развитие в виде многоканальности и повышения частоты дискретизации, что опять же характерно для профессионального специализированного использования в системах сбора и обработки информации. В этом случае было бы логично предположить программную поддержку в виде генераторов сигналов, электронных осциллографов, мультиметров, спектроанализаторов, что придало бы некую профессиональность применению компьютера, но.. ничего этого так и не появилось. Та же участь ожидала и появившийся позже RS232.
Вывод:Таким образом можно сказать, что с точки зрения идеологии развития архитектуры наблюдается непонимание куда и как происходит движение и чем оно обусловлено.
Анализ платформенности.
Если рассмотреть развитие АТМ с точки зрения платформенности, то результатом развития диспетчера памяти и видеопроцессора, стало разделение на ZX и nonZX «режимы», причём наблюдается это в разрабатываемом софте, когда преимущественно используются nonZX режимы, в результате чего, те, полезные наработки, что имеются, невозможно применить нигде кроме как на АТМ. Всё вместе, это создаёт признаки новой nonZX платформенности в Turbo-2+. Здесь новая аппаратная архитектура породила новую, nonZX среду распространения информации, и хотя жёсткого аппаратного переключения ZX-режим /nonZX-режим нет и программам доступны практически все аппаратные ресурсы, но развивается только программное обеспечение использующее nonZX-режимы, причём как правило без возможности выбора и соответственно без возможности использования его на ZX-платформе.
Вывод:Таким образом, можно констатировать наличие в Turbo-2+ одновременно двух сред распространения информации ZX и nonZX, образующих две платформенности.
Внимание!! Для упрощения терминологии использующейся при анализе различных аппаратных архитектур, эти разные среды распространения информации можно условно назвать «режимами», хотя реального разделения на режимы и не существует.
Выводы:
Из-за непонимания взаимосвязей идеологии развития архитектуры компьютера, её связи с рыночной потребительской нишей, отсутствовала логическая структура в развитии АТМ и как следствие - отсутствие определённости в рыночном позиционировании, в следствие чего компьютер так и не занял какой-то определённой рыночной ниши, и на сегодняшний день трудно сказать кто является его потребителем. Пока на рынке отсутствует какая либо конкуренция, такое положение мало на что влияет, т.к. выбирать особо не из чего, но с возникновением хоть минимальной конкуренции эти недостатки Turbo-2+ проявятся и станут определяющими.
Рекомендации:
Т.к. сейчас поддерживается только Turbo-2+, то рассматриваться будет только он. Рекомендации не будут касаться идеологии развития, а только того, что относится к текущей реализации компьютера. По моему скромному мнению как минимум было бы хорошо запланировать программную поддерку в первую очередь для RS232, без чего невозможна "профессиональность" в широком смысле . Уже давно есть необходимость в клиент-серверном ПО для работы с РС, который может выступать как файл-сервер, или коммуникационный сервер (т.е. сервер на котором запущено как минимум ПО-посредник между коммуникационными программами (ICQ, mail, Web, irc) и программой -клиентом на ZX). Вторым, не столь очевидным шагом является написание ПО под ЦАП/АЦП, что позволило бы говорить о некоторой "профессиональной специализации" компьютера. Ориентировочно это может быть: "НЧ функциональный генератор", "НЧ запоминающий осциллограф", "НЧ АЧХ-метр", "Мультиметр". Скорее всего это потребует разработки дополнительного внешнего модуля сопряжения. И главное пожелание - это чтобы ПО для Turbo-2+ умело работать cо стандартным ZX с подключенными через порт расширения или NemoBus аналогичными по назначению дополнительными устройствами.
P.S. Вы просматриваете тему составленную из материалов новой рубрики "ZX Концепции". Продолжение обсуждения тем рубрики вы можете найти на:
Soviet Union ZX Spectrum Community
Аналитика стандартизации развития: терминология – «Платформы и архитектуры».
Компьютеры – помеси: «Гибриды», «Сиамские близнецы», «Химеры», «Хамелеоны», «Трансформеры».
Иногда при разработке компьютерных систем приходится прибегать к соединению в одной конструкции нескольких аппаратных платформ (определение аппаратной платформы: http://zx.pk.ru/showpost.php?p=59680&postcount=111 ) или их частей в одну архитектуру (определение архитектуры: http://zx.pk.ru/showpost.php?p=61049&postcount=113 ). В связи с возникающими затруднениями в классификации таких смешанных конструкций привожу принятый у меня вариант классификации:
1) «Трансформеры».
Аппаратная среда, представляющая из себя информационную платформу, предназначенную для создания boot-трансформируемых аппаратных платформ, т.е. платформ, конфигурация которых задаётся при включении.
Пример: Компьютерные системы, использующие в качестве аппаратной среды информационной платформы предназначенной для создания трансформируемых аппаратных платформ перезаливаемую при старте компьютера FPGA микросхему.
2) «Хамелеоны».
То же что и «Трансформеры», но конфигурация может меняться на лету прозрачно для работы системы.
3) «Химеры».
Часть платформы-Master и часть или целая платформа-Slave выполняющие не пересекающиеся, взаимно дополняющие функции в единой архитектуре.
Пример: Часть ZX платформы (процессорный блок) в качестве Master-платформы и сотовый телефон (или другое сходное по поставленным задачам устройство) выполняющий роль видеоконтроллера и системы отображения информации - в качестве Slave-платформы.
4) «Гибриды».
Платформа-Master в совокупности с частью платформы-Slave, образующей параллельную, замещающую среду распространения информации.
Пример: ZX платформа АТМ Turbo в качестве Master-платформы и nonZX режимы АТМ видеопроцессора в качестве Slave-информационной платформы, образующей параллельную, замещающую среду распространения информации. При этом сами nonZX режимы видеопроцессора приобрели свойство обособленной информационной платформенности в силу их идеологической несвязанности с базовым ZX видеорежимом.
5) «Сиамские близнецы».
Две полные Master-платформы выполненные в одном конструктиве и взаимодействующие через выделенные общие ресурсы.
Пример: Два компьютера взаимодействующие через общий участок памяти.
Принятая терминология:
Master-платформа – «ведущая», т.е. перерабатывающая информацию платформа.
Slave-платформа – «ведомая», т.е. потребляющая информацию платформа выполняющая информационно зависимую роль.
P.S. Вы просматриваете тему составленную из материалов новой рубрики "ZX Концепции". Продолжение обсуждения тем рубрики вы можете найти на:
Soviet Union ZX Spectrum Community
Аналитика стандартизации развития: терминология – «ZX-платформы и семейства».
Аналитика стандартизации развития: терминология – «ZX-платформы и семейства».
1. Развитие xUSSR ZX платформы в призме стандартизации совместимости ПО.
Назначение компьютера – исполнение кода программного обеспечения. Основным критерием возможности исполнения компьютером своего назначения является совместимость ПО с целевой аппаратной платформой (определение аппаратной платформы: http://zx.pk.ru/showpost.php?p=59680&postcount=111 ). В этой связи важнейшим фактором становится стандартизация совместимости ПО. Для этого необходимо чётко представлять свойства целевой платформы. Оригинальная ZX-платформа фактически прекратила развиваться после создания ZX-128, поэтому ZX-48 и ZX-128 являются базисом совместимости ПО и образуют Original ZX платформу. В дальнейшем развитие происходило не централизовано, что породило ряд отличающихся платформ совместимых с Original ZX платформой. Одной из таких платформ стала xUSSR ZX платформа (определение: http://zx.pk.ru/showpost.php?p=57749&postcount=106 ). В результате развития, особенностями этой платформы стало использование ограниченного числа вариантов сходных по структуре программирования менеджеров памяти, использование TR-DOS в качестве дисковой системы хранения информации и NemoBus в качестве интерфейса аппаратного расширения. По аппаратной архитектуре xUSSR ZX платформа разделилась на два семейства – более схемотехнически сложное и дорогое в производстве, но максимально приближенное по архитектуре к оригиналу, и семейство использующее максимально упрощённую схемотехнику, простое в производстве и относительно недорогое. Отличительной особенностью этих семейств была архитектура ОЗУ, а именно наличие или отсутствие у клонов, имевшихся у оригинала медленных банков. Но т.к. на совместимость с ПО, произведённым на западе это практически никак не влияло (а тогда движение ПО происходило только из-за границы в СССР и не наоборот), то вполне естественно, что развитие получили более технологичные и дешёвые конструкции, хоть и менее совместимые. Дальнейшее развитие шло по пути увеличения объёма ОЗУ и т.к. происходило это не централизованно, то и вариант схемотехнического решения был не один. Разница была в адресах портов и назначении их разрядов, но в одном они все были схожи - в структуре их программирования. Что позволяло легко стандартизировать переносимость ПО, т.е. одну и ту же программу можно было без кардинальных переделок адаптировать к особенностям менеджера памяти любого имевшегося на тот момент клона. Тем самым сформировалось Non Wait Memory Family (NWf) – семейство клонов без медленных банков памяти. Следующая волна развития – «Business Building» - породила целый ряд клонов с расширениями – надстройками, делающими их использование исключительной особенностью клона, что в свою очередь дало начало целому классу подсемейств. Софтверной особенностью таких подсемейств стало ухудшение переносимости проприетарного ПО, как между ними самими, так и от них к базовому семейству, в связи с тем, что каждое такое подсемейство использовало оригинальным способом оптимизированную архитектуру и firmware. Положение ещё больше усугублялось коммерческой закрытостью таких решений. В результате этого, наибольшую популярность получили либо наименее защищённые от копирования подсемейства, либо наиболее технологичные и дешёвые в производстве.
Подводя итог волны «Business Building», можно сказать, что после её краха состояние стандартизации совместимости ПО существенно ухудшилось по сравнению с тем, что было до её начала, что при рассмотрении с точки зрения развития xUSSR ZX платформы в целом, является деградацией и шагом назад.
Выводы:
1) Миф №9: «"Business Building", как развитие xUSSR ZX платформы.»
После краха волны «Business Building» до сих пор сохраняются мифы по поводу возникновения и развития подсемейств клонов xUSSR ZX платформы, главным из которых является миф, что их появление было развитием платформы, а не «широко разрекламированной торговлей химерами» (с) Nemo, чем это и было на самом деле (т.е. "химерами разума", разрекламированными и продвигаемыми как некое супер-развитие, а в действительности ничего общего с развитием платформы не имеющие).
2) Дальнейшее развитие xUSSR ZX платформы правильней строить на базе клонов уровня родительского семейства, т.к. у них нет особенностей, порождающих программную несовместимость, а не клонов из подсемейств «Business Building», основанных на такой несовместимости.
2. Структура программной совместимости ZX платформы.
1.0.0.0 Original ZX платформа.
1.1.0.0 xUSSR ZX платформа.
1.1.1.0 WaitMemory family, xUSSR ZX платформы.
1.1.2.0 NonWaitMemory family, xUSSR ZX платформы.
1.1.2.1 ATM-Turbo subfamily, NonWaitMemory family, xUSSR ZX платформы.
1.1.2.2 Pentagon subfamily, NonWaitMemory family, xUSSR ZX платформы.
1.1.2.3 Profi subfamily, NonWaitMemory family, xUSSR ZX платформы.
1.1.2.4 Scorpion subfamily, NonWaitMemory family, xUSSR ZX платформы.
1.1.2.5 Sprinter subfamily, NonWaitMemory family, xUSSR ZX платформы.
Примечание: westZX-платформы в структуре не указаны.
3. Стандартизация совместимости ПО.
В зависимости от рынка распространения ZX ПО возможны 4 уровня его совместимости:
1) Для мирового рынка – совместимость на уровне Original ZX платформы (т.е. ZX-48, ZX-128, учёт быстродействия банков памяти оригинального ZX);
2) Для xUSSR ZX рынка – совместимость на уровне xUSSR ZX платформы (т.е. учёт быстродействия банков памяти оригинального ZX, использование ограниченного числа вариантов сходных по структуре программирования менеджеров памяти, использование TR-DOS в качестве дисковой системы хранения информации);
3) Только для NonWaitMemory family, xUSSR ZX рынка - совместимость на уровне NonWaitMemory family, xUSSR ZX платформы (т.е. использование ограниченного числа вариантов сходных по структуре программирования менеджеров памяти, использование TR-DOS в качестве дисковой системы хранения информации);
4) Только для «Business Building» subfamily, NonWait family, xUSSR ZX рынка – отсутствие ZX совместимости (т.е. использование оригинальным способом оптимизированной архитектуры и firmware, использование оригинальных менеджеров памяти, использование оригинальных видеоразрешений, использование TR-DOS в качестве дисковой системы хранения информации).
P.S. Вы просматриваете тему составленную из материалов новой рубрики "ZX Концепции". Продолжение обсуждения тем рубрики вы можете найти на:
Soviet Union ZX Spectrum Community
