GPU support in MSIM

Abstract

This thesis presents the design and implementation of graphical device support for the MSIM simulator, addressing the limitation of text-only output in the existing system. We developed two complementary graphical devices: a non-DMA device with individual pixel addressing and a DMA-based device utilising Direct Memory Access for full-screen rendering. We were inspired by current and past graphical devices, chose an appropri- ate graphics library for the task, and designed interfaces that balance educational and practical use. The resulting implementation of the devices enables students and MSIM users alike to create simple graphics applications, display memory contents, print text, and render simple shapes.

Tato práce představuje návrh a implementaci podpory grafických zařízení pro simu- látor MSIM, čímž řešíme omezení stávajícího systému na textový výstup. Vyvinuli jsme dvě komplementární grafická zařízení: zařízení bez DMA s individuálním adresováním pixelů a zařízení založené na DMA využívající přímý přístup do paměti pro renderování celé obrazovky. Inspirovali jsme se současnými i minulými grafickými zařízeními, zvolili vhodnou grafickou knihovnu pro daný úkol a navrhli rozhraní, která vyvažují vzdělávací a praktické využití. Výsledná implementace těchto zařízení umožňuje studentům i uživa- telům simulátoru MSIM vytvářet jednoduché grafické aplikace, zobrazovat obsah paměti a text, i zobrazovat jednoduché tvary.