매킨토시 512k는 알파채널도 없이 모노크롬으로 어떻게 화살표 모양의 마우스 커서를 구현하나요?

조회 수 914 댓글 9

대충 매킨토시 512K 위키피디아 영문판을 보니 약 22KB를 프레임버퍼로 사용한다는 것을 봐서는 단색이 맞는 것 같은데 마우스 커서는 움직여도 그 화살표 대각선 주변으로 뒤가 잘 보입니다.

뭐 매킨토시가 아니더라도 윈도우 쪽 MS-DOS 등을 찾아보면 그냥 직사각형의 네모난 커서가 움직이고 이동경로 뒷부분 이미지에 맞춰서 색반전 등이 나타나더군요.

매킨토시512K 가 모노크롬이라고 하는데 흑백모니터야 넘어가고 512*342 해상도에 1비트씩 22KB 메모리 먹는다치면 알파채널은 배정하지 않은 것 같은데 어떻게 커서 뒤의 화면이 잘 보이는 거죠? 여러개의 비트맵 이미지를 연결해서 마우스 커서 모양으로 만들어 한번에 움직이는 걸까요? 아니면 따로 마우스 커서의 어떤 부분은 합성하지 마라고 해놓는 건가요?

위키피디아 내용이 틀렸거나 제가 제대로 이해를 못하고 있는 것 같은데.

매킨토시 웹브라우져 에뮬레이터 돌려봐도 흠.. 모르겠네요. 드래그로 영역 설정되는거야 단색이어도 구현이 가능한 것 같은데 말이죠.

어릴적 286으로 게임도 하고 분명 마우스도 있었는데 너무 오래 전이라 기억이 나질 않네요.

요약: 매킨토시 512k는 알파채널도 없이 모노크롬으로 어떻게 화살표 모양의 마우스 커서를 구현하나요?

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Comments '9'

냐아 (대충 좋은 소리) 2021.06.23 00:50

https://en.wikipedia.org/wiki/Macintosh_128K/512K_technical_details
https://retrocomputing.stackexchange.com/questions/8031/how-did-the-early-macintosh-computers-update-the-display

설명을 드리면, VBL 매니저(및 퀵드로우)가 하는 일이 화면의 일부분을 다시 그릴 수 있게 해주는 거에요.
마우스 커서는 소프트웨어 렌더링이 되는데, 이걸 미리 루틴화된 도형들로 구성해서 빠르게 그릴 수 있게(=퀵드로우) 만들었고요.
더욱이 당시 맥은 이중버퍼링을 사용했기 때문에 그리기가 약간 오래 걸려도 리프레시레이트에 맞춰서 나왔고요.

그래서 아마 알파채널(=따로 정해진 이미지에서 불러올 필요) 없이 마우스를 그릴 수 있었다는거 같아요.

자세한건 링크 참조하세요.
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칠등사리 2021.06.23 19:01

링크 타고 들어가서 읽어보니 램 사용량이 2배로 나오네요. 위키피디아를 그냥 맹신하면 안 되겠구나라는 생각이 듭니다.
영문 위키 맥512k항목 상단에 'A 64 KB ROM chip boosts the effective memory to 576 KB, but this is offset by the display's 22 KB framebuffer, which is shared with the DMA video controller. This shared arrangement reduces CPU performance by up to 35%.' 라는 문장이 있더군요.

자주 쓰는 데이터를 미리 롬에 넣어놓고 마치 램이 늘어난 것처럼 쓰는데 저러한 총 구성 중 램의 약 22KB를 프레임 버퍼에 사용한 것이겠지? 모노크롬이 픽셀 당 1비트니까 용량도 맞네. 그런데 저것이 CPU성능을 떨어뜨린다는데 왜 하필 22/64=35%로 롬 용량과 들어맞는거지? 롬의 내용은 수정불가능한데 CPU성능은 왜 35%나 떨어지는거지?

그런데 댓글에 이중버퍼링을 했다는 말을 듣고 링크를 보고 다시 생각해보니 128K 기종에서 이중버퍼링을 한다고 했을때 42.75KB를 사용하니 42.75/128=34.375%를 대충 반올림 하면 35%고 당시에는 램이 무진장 비싸던 시절이라 플로피 디스크를 꽂았다 뺏다 하면서 썼다니 그러한 의미에서라면 128KB 중 CPU가 쓸 수 있는 메모리가 35% 줄어드니 어떻게 보면 CPU성능 활용성(?)이 35% 줄었다고 표현할 수는 있을 것 같네요.

그런데 애당초 프레임 버퍼를 22KB라고 하면서 저런 내용을 써두고 묘하게 숫자는 맞아들어가는데 내용은 요상하니 문외한인 입장에서는 그냥 내가 이해를 못하는 건가 아니면 영어라서 그런가라는 생각만 들더군요. 영문 위키가 다른 언어보다 기술적인 부문에서 내용서술이 많은 편이라 주로 보는 편인데 결국 검증이 부족한 위키의 특성상 내용 오류는 어쩔 수 없는 것 같습니다.

거기에 갑자기 흑백 1비트에 이미지는 네모날텐데 대각선이 있는 커서 뒤편 화면은 어떻게 보이는 거지? 하면서 여러 이미지를 커서 모양으로 붙여서 동시에 움직이는 건가. 아니면 네모난 비트맵 이미지 내 화살표 밖의 픽셀좌표영역을 미리 지정해두고 그 부분은 다른 우선순위가 낮은 이미지랑 합성하지 마라고 소프트웨어적으로 처리하는 건가. 고작 커서 하나라면 그 정도는 가능하지 않을까?

그런데 80년대라고 제가 너무 각지게 생각했나 봅니다. CPU가 느리고 메모리가 부족할 뿐 지금 컴이나 그 시절 컴이나 되는 것은 다 될 텐데 말이죠. 그림판 같은 프로그램에서도 원도 그려지고 호도 그리고 양점의 대각선을 이으려면 벡터 개념은 존재했을 텐데 그 시절 컴으로 감히 벡터 같은 것을 실시간으로 마우스 커서에 써먹을 수 있겠나 하는 잘못된 전제로 머리가 돌아갔습니다.

사실 단순히 픽셀좌표로 영역을 지정해서 해결보는 것은 너무 단순무식한 방법이라 일부러 꼼수를 쓰는 것도 아니라면 쓸만한 방법은 아닌 것 같더군요. 거기에 그것이 커서라는 작은 부분이지만 과연 효율이 좋을까 하는 생각도 들었고요. 차라리 영역지정이 사각형이면 괜찮을 것 같은데 대각선이 있잖아 하면서 점과 점을 그 시절 컴이 이을 수 있다는 생각 자체를 안 하고 컴퓨터를 연산기가 아니라 화면표시기 정도로 생각한 것 같습니다.

그런데 링크도 달아주시고 요점도 댓글로 남겨주셔서 쉽게 이해할 수 있었네요. 물론 이러한 자체 결론조차도 문제가 있을 수 있고 기술적으로는 이러한 것이 있어 그러한 것이 가능하구나 정도의 이해도지만 그래도 답답하던 것이 좀 풀렸습니다. 참 이게 좀 파고들어서 그러한 기술적 이해도를 갖추고 싶은 마음인데 수박 겉핥기 수준이라 안타깝네요. ㅎㅎ 그래도 이렇게 세심한 답변을 해주셔서 쉽게 이해할 수 있었습니다. 댓글 달아주셔서 감사합니다.
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archwave 2021.06.23 21:13

애플 II, 매킨토쉬의 메모리 구조는 요즘 식으로 말하면 싱글 채널 단 하나이고, 별도의 비디오 메모리가 없었습니다.
물론 캐쉬 같은 것도 없었고요.

그래서 비디오 회로의 메모리 리드 - CPU 의 메모리 리드/라이트 - CPU 의 메모리 리드/라이트 이런 식으로 돌아가며 메모리를 썼습니다. 이렇게 비디오 회로가 메모리를 직접 호출하는 것을 두고 DMA (direct memory access) 라 불렸습니다.

35% 성능 저하라는 것은 비디오 회로가 메모리 리드하는 것 때문에 방해받아서 CPU 가 그만큼 메모리 사용을 못 했다는 의미입니다.
용량이 아니라 시간 축으로 35 % 성능 저하.
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칠등사리 2021.06.24 16:41

DMA라는게 서로 다이렉트로 연결하는 채널을 뚫는 건 줄 알았는데 같은 메모리를 번갈아 가면서 공유하는 거였군요. 위키에서도 서로 메모리 공유로 CPU성능이 35% 하락했다면 35%나 깎이는 이유도 좀 자세하게 써줬으면 좋았을 텐데 좋은 내용 감사합니다. 제 자체적인 결론은 역시나 걱정하던대로 또 끼워맞추기 식이였네요. 너무 기반 없이 상상회로 돌리려니까 결과물이 망상급이군요. 진짜 단어 의미 그대로 CPU성능 그 자체가 떨어진 게 맞네요.

램이 반이중 방식이라 하니 비디오회로 턴에서는 읽어들이기만 하면 되고 CPU는 쓰던 읽던 턴마다 원하는 대로 하면 되고 이렇게 보니 간단하다면 간단하네요. ㅎㅎ 거기에 이게 모니터랑 한세트에 주사율부터 해상도까지 그냥 다 고정이니 이러한 주기도 가변적으로 할 필요성이 없거나 덜하기도 할 테고요. 비디오 회로에 추가적인 프레임버퍼가 있다면 단계를 추가해서 비디오 회로의 리드를 줄일 수도 있겠지만 그러한 것은 없으니 저 주기는 아마 고정이겠군요. 예전에는 램 클럭도 CPU 따라 갔다는데 메모리 사용주기 맞춰서 그대로 성능이 떨어지다니 현재로서는 신기하다면 신기하군요. 이유는 잘 모르겠지만 CPU내 캐시메모리도 부족하던 시기라 그런가 비동기식 구현이 안되었던거 같네요. 그러고 보면 당시 VRAM 쓰던 이유가 CPU의 실질적 클럭을 그대로 깎아먹어서 따로 다는 거였군요. 아무튼 지금으로서는 너무나 간단한 작업마저 정말이지 영혼까지 끌어모아 출력하던 시기라 다르긴 다르네요. 그러고 보면 싸지도 않은 컴퓨터인데 당시 비싸다던 롬까지 박아놓고서는 VRAM 하나 달지를 않다니 아래 남기신 댓글처럼 소프트웨어로 다 처리해 버리겠다는 생각이 강했나 보네요.

추가 메모리인 VRAM에 단방향 채널 하나를 연결하고 주메모리에 입력할 프레임버퍼 정보를 VRAM에 입력하는 구조에 비디오 회로는 VRAM의 데이터를 읽어들이는 구조라면 비디오 회로의 리드로 인한 성능감소는 사라졌을 텐데. 쓰고 보니 소프트웨어로 다 한다는 생각보다는 그냥 하나로 다 되니 하나로 다 해버리자 뭐 결국 소프트웨어로 다 해버리자와 일맥상통하는 부분이 있기는 하네요.

68000이 다른 컴퓨터에도 쓰였는데 성능이 토막났다는 내용이 굳이 있는 것을 보면 아마도 지원하는 메모리 용량이 늘어서 기존의 채널을 쪼개기엔 여유가 없었을 수도 있고요. 당시 CPU보니 메모리 채널 비트 추가 될 때마다 핀 하나씩 더 먹더군요. 지금처럼 핀 수가 수백개가 넘는 시기도 아니고 얼마 안 되는 그러한 핀들을 나누어쓰다보면 지금에 비해서는 모자라지 않았을까 싶기도..

프레임버퍼 용도로 정해진 정보만 덧씌우는 것이라 대역폭만 충분하다면 기존 핀 2개 이상을 별도의 레인으로 활용해 프레임버퍼 헤더를 가진 정보만 중간에 스위칭 해서 해당 레인을 통해 보내 계속 채우면 VRAM구현이 가능하지 않았을까 싶네요. 비디오회로에서는 VRAM을 읽어들인 후 정해진 조건에 맞춰서 출력하면 간단하고요. 그 옛날 컴퓨터 스펙보니 이러지 않고서야 다른 방식의 구현이 가능했을까 싶기는 하더군요. PC 9801 같은 컴퓨터 스펙을 보니 메인램이나 VRAM이나 용량이 비슷하고요.

다른 방식으로는 프레임버퍼용 용량을 똑같이 소모해야 하기는 하지만 메모리의 어디부터 어디까지를 프레임버퍼용으로 사용하겠다고 미리 정해두고 VRAM을 CPU와 메모리의 경로 사이에 연결하는 거죠. 전기신호이니 선을 따라서 RAM에 간 정보가 그대로 VRAM에도 똑같이 가게 될 것입니다. 그리고 다른 메모리 영역의 데이터가 VRAM에 들어와도 데이터가 입력될 해당 영역의 물리적 메모리가 없기 때문에 그 정보는 입력이 되지 않겠죠. 아무래도 전기신호다 보니 중간의 임의의 영역이 힘들다면 프레임버퍼 영역을 메모리 영역 맨 앞부분으로 하고 다른 데이터를 전부 뒤로? 흘려?보내면 될 것 같습니다. RAM의 작동구조를 모르다보니 상상이 많이 첨가됐습니다. ㅎ

그런데 세밀하게 따져대는 전기데이터 신호인데 꼬마전구 키는 것도 아니것도 아니고 그냥 신호만 가면 된다고 하기에는 좀 이상하네요. 거기에 기판 회선은 평면 구조인데 위에 핀을 박아 유선으로 가로채거나 아래로 뚫어 후면부 회선으로 가로챌 것도 아니고요. 차라리 CPU에서 나가는 메모리 채널 핀을 Y처럼 2배로 늘려서 똑같은 데이터가 엇갈리지 않게 서로 반대 방향으로 빠져나가게 하면 한쪽은 외부로 선이 뻗고 한쪽은 칩 아래로 핀과 연결된 회선이 완전히 가로지르는 형태이기는 하지만 회선이 엇갈리는 일은 없을듯.

거기에 VRAM으로 가는 데이터는 있어도 CPU로 가는 데이터가 있으면 안되니 데이터를 수신만 되게 해야하는데 CPU가 램으로 인식하고 있으니 VRAM과 CPU사이에 일종의 여과기를 두고 프레임버퍼 헤더를 가진 데이터만 수신 받아서 통과시키면 어떨까 싶기도 합니다. 순서대로 계속 덧씌우면서 쌓아가기만 하면 되는 것이라면 이렇게 해도 될 것 같은데 말이죠. 이렇게 하면 주메모리에도 프레임버퍼 데이터가 쌓이지만 최소한 VRAM연결을 위해 추가적인 레인을 확보 할 필요성은 사라지고요.

그런데 이렇게 하면 메모리 채널에 사용되는 핀의 수가 2배로 늘어나니 아닌 것 같고. 굳이 핀이 늘어나지 않아도 그냥 직선으로 길게 이어지는 회선 중간에 핀을 연결하면 하나는 바깥쪽으로 하나는 안쪽을 통해 반대편으로 빠져나가니 핀 수가 늘어날 필요도 없네요. 하나의 핀에서 나온 신호가 빠져나가서 서로 엇갈리지 않고 각자의 메모리에 연결될 수 만 있으면 되니까요. 어차피 나눌 거 꼭 CPU내부에서 나눠 나올 필요가 없군요. 물론 이렇게 해도 램들이 정상작동을 할지는 의문이지만 정해진 메모리 영역의 데이터만 가로채서 비디오 회로가 읽을 수 있게만 하면 되는 일이니 가능하지 않을까 하는 생각입니다. 그런데 역시나 건전지하고 선을 연결해서 신호만 가면 돌아가는 프로펠러나 빛이 들어오는 전구를 키는 것도 아니고 생각처럼 작동이 될지는 모르겠네요. ㅎㅎ

이렇게 제 댓글 하나마다 다시 대댓글로 답변 달아주셔서 감사합니다. 알려주시지 않았다면 또 잘못된 정보를 근거로 망상회로만 열심히 돌아갔겠군요. 뭐랄까 꼬인 게 풀리니 다른 것도 이해가 되고 아주 기분이 좋네요. 다시 한 번 감사합니다.

대댓글 본지는 좀 됐는데 이러저런 생각 좀 하다보니까 다시 댓글을 달기까지 시간이 많이 걸렸습니다. 하루가 훌쩍 지나버렸네요. 요즘은 아두이노 같은 것도 있고 이런 걸로 실습을 좀 할 수 있으면 좋겠는데 역시 부족한 지식으로 머리로만 굴리려고 하니 진행이 느릿느릿하네요. 역시 연구개발이던 학습이던 돈이 투자되어야 하는 것 같습니다. ㅎㅎ

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보니까 반대편으로 빠져나가도 반대편 핀의 회선에 엇갈리는 것은 마찬가지라서 전부 한쪽으로 꺾어서 몰아나올 것도 아니라면 뻗어나간 그 경로 위에 VRAM을 올리고 VRAM의 핀과 메모리채널 회선을 연결하고 다른 핀의 회선은 그냥 VRAM아래로 지나가면 되겠네요.

거기에 이런 식이라면 굳이 CPU 아래에서 반대편으로 가로질러 뻗어나올 필요 없이 메모리채널 핀 바깥쪽으로 Y로 연결한 회선을 그려서 한쪽은 VRAM에 연결하고 한쪽은 VRAM 아래로 지나가서 RAM으로 연결하면 완성일라나요. 메모리용량 대비 VRAM의 비중이 낮다면 써먹을만 한 것 같은데. 메모리가 작은 컴이라면 핀이 여유?로우니 이렇게 할 필요가 없고 거기에 메모리를 낭비할 이유는 더더욱 없으니까요. 메모리가 남아돌고 CPU 핀 하나까지 풀로 써야 한다면 써먹을만 할까요?

회로도 그리는 프로그램도 검색해보니 나오는데 이런 것까지 구현이 가능할지는 모르겠지만 과거 부품이라면 이래저래 저렴할테니 배워서 만들어보면 재밌을 것 같기는 하네요. 그러고보면 최신 정보글은 많이도 읽어봤는데 기초가 너무 없네요. 뭔가 홀린듯이 보기만 한 것 같습니다.

구라까기가 어떻게 그 많은 사람들을 속이고 제대로 알지도 못하면서 콘솔 성능가지고 싸우는 글이 많았는지 이제야 좀 알 것 같네요.
veritas ლ(╹◡╹ლ) 2021.06.23 00:55

https://retrocomputing.stackexchange.com/questions/8031/how-did-the-early-macintosh-computers-update-the-display

댓글을 쓰던 도중 이미 윗분께서 동일한 내용을 달아주셨는데, 너무 기술적이고 세부적인 내용이라 정확한 답을 이걸로 드릴 수는 없습니다만 참고가 되실 것으로 생각합니다. 이 글을 보니 저도 궁금해져서 찾아보게 되었구요 스프라이트를 그리는 하드웨어가 있나 하고 생각했지만 그럴 리도 없지 말입니다.
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칠등사리 2021.06.23 19:18

역시 영어권을 집중적으로 파야하는 군요. 한국어로 작성되었다고 이해가 쉬워지는 것은 아니지만 너무 쉽게 알맹이만 먹으려고 했던 것 같습니다. 영어로 검색은 기본이네요.

저도 당시 게임콘솔에 스프라이트가 쓰이고 아미가와 MSX라는 컴에는 아예 스프라이트용 보조칩이 들어갔다고 하니 그런 생각을 하기도 했습죠. 솔직히 마우스 커서는 엄청 동적으로 작동하고 전체화면의 스프라이트 출력 개수를 수평 출력 가능 개수 정도로 제한하면 사라지거나 깜빡임 같은 것도 일어날 리 없고 엄청 좋을 것 같더군요. 그런데 안 쓰이던 것을 보면 뭔가 가성비가 안 좋았나 봅니다 ㅎㅎ
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archwave 2021.06.23 21:18

스프라이트 회로 같은 것이 지금 기준으로 보면 상당히 단순한 것이지만, 당시 IC 집적 기술로는 상당히 부담스러웠습니다.
개별 IC 조합으로는 도저히 무리이고, 비디오 전용 LSI 를 만들어야만 했죠.

미국의 해법은 전용 LSI 를 만들지 않고, 소프트웨어로 처리한다는 식이었고요.

일본의 해법은 소프트웨어로 하기에 머리아픈 것은 모조리 전용 LSI 에 때려넣는다는 식이었습니다.
일단 처음에 구현해놓은 기능은 CPU 도움없이 할 수 있었기에 좋았지만,
LSI 기능을 벗어난 것을 넣으려면 머리 아파졌죠.

물론 미국도 게임기 또는 게임기에 가까운 PC 에는 일본이 만든 비디오 전용 LSI 를 적용했습니다.
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archwave 2021.06.23 12:04

하드웨어로 할 수 있는 모든 것은 시간이 걸리더라도 소프트웨어로 할 수 있습니다.

애플 II, 매킨토쉬의 경우 그래픽과 관련된 처리기가 전혀 없었습니다.
정말 단 1 개도 없고, 그냥 화면 표시하는 타이밍에 맞춰서 메인메모리의 정해진 주소에서 불러다 비디오 신호로 바꿔서 뿌려주기만 함.

마우스 커서 정도로 알파 채널 같은 것이 필요하지 않습니다.

커서 좌표, 커서 크기 만큼이 차지하는 이미지 저장 장소 K

위 두 가지만 있으면 그만입니다. 16 * 16 이라면 36 바이트면 충분하겠네요.

마우스 커서를 그리기 전에 화면 메모리에서 해당 부분 16*16 이미지를 K 로 카피해놓고
마우스 커서를 그리면 끝납니다.

마우스가 움직이면 K 에 있던 이미지를 원래 화면 메모리에 다시 카피해놓고요.

새로운 좌표에 위 과정 되풀이.
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칠등사리 2021.06.23 19:27

하드웨어로 할 수 있는 것은 모두 소프트웨어로 할 수 있다는 말 좋네요. 추가적인 하드웨어는 일종의 가속기겠죠. 참 뭐 여러 무식한 방법도 있고 꼼수도 있고 일반인은 봐도 이해하기 힘든 방법도 있겠지만요. 그 당시 보면 정말 별의별 방법으로 가시적인 성능을 끌어내더군요. 그만큼 공도 많이 들어갔겠지만요. 지금 봐도 대단하기는 합니다.

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smr? cmr?

동생이 hdd가 필요해! 라고 해서 적당히 WD blue 2tb 7200rpm 짜리를 추천해줬는데 말이죠.. 얘가 다x와 상품의견을 보더니 smr이라 구리대! cmr 하드로 사라는데? 하길래 찾아보니까 뭔가 다르긴 하더군요. 근데 보면 볼수록 예전에 제가...

Date2021.06.22 일반 ByReXian Reply8 Views791

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가성비의 인텔이 맞는건지도 좀 애매하긴 합니다.

이게 대충 11700F나 11600K수준까지는 그럭저럭 버티는데, 11900K 정도로 가면 결국 B560급에서 가장 최상위 보드인 어로스 프로조차도 Z590 상급보드랑 비교했을 때 온전한 올코어를 뽑아내지 못합니다. ABT 기준으로 5.0~5.1이 올...

Date2021.06.22 테스트 By류오동 Reply10 Views2024

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그래픽카드 재부팅

RTX 3080 사용중이고 기가바이트 게이밍 모델입니다. 나오자마자 샀는데 문제점이 있습니다. 최근 2개월에 갑자기 생긴 증상인데 갑자기 재부팅되면서 화면이 엄청 깨집니다. 음... 윈도우 문제일거 같아서 일단 수리를 보내야할까 고민되...

Date2021.06.21 질문 By240Hz Reply10 Views655

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