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※ 本文為 MindOcean 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2018-02-24 16:55:05
看板 Gossiping
作者 jserv (松鼠)
標題 Re: [問卦] 為什麼顯示卡不能取代CPU直接裝作業系統
時間 Sat Feb 24 01:46:03 2018


※ 引述《rick102233 (rick102233)》之銘言:
: 現在顯示卡的運算這麼強,還能橋接多張
: 後來AMD漸漸推出APU不就代表明明可以做在一起,性能還不差,而且還維持一樣大小
: 那卡王各個都這麼大張,若是類比成APU豈不飛天

要看「類比」的基準點在哪,才能討論。不是每個開發網站服務的工程師奮鬥
幾年後,都能搞出可「飛天」的 SpaceX 出來。

回到主題:「是否能在 GPU 上執行作業系統?」

這是個好問題,我們要先思考「作業系統是什麼?」

在 Wikipedia [1] 提及以下:

> An operating system (OS) is system software that manages
> computer hardware and software resources and provides
> common services for computer programs.

我們可看出:
a. 作業系統的本質是軟體,但作用很特別,和電腦硬體打交道;
b. 作業系統的「定位」在於使用者操作的應用程式和硬體之間;
c. 作業系統管理系統資源並且提供通用的服務;

在紀錄片《Revolution OS》[2] 中,Linux 核心的草創者 Linus
Torvalds 解釋作業系統原理時,他明確提到:

> 作業系統就是你永遠不會看到的東西,因為沒有人直接使用作業系統,
> 人們使用的是程式。在他們的電腦上,作業系統唯一的使命就是,幫助
> 其它程式執行,所以作業系統從未獨立運行,而僅是默默等待程式,


> 來向它要求現有資源、某個存在硬碟上的檔案或要求其它程式將這個
> 程式連接到外面去,然後作業系統再一步步地,試著讓人們寫程式容易
> 一些

我們再繼續思考:「電腦裡頭除了 CPU,不也有 GPU 嗎?」
是的,而且依據上述思路,只要在 GPU 上得以管理資源並且提供通用服務
的特殊軟體,在概念上即可是作業系統。

你沒聽過不代表不存在或不可行。先岔開話題,小弟我前天喜滋滋換用
Nokia 3310 3G [3] 手機,終於回到手機在身邊,不用頻頻留意電池刻度,
只要回覆電話和簡訊的輕鬆日子 [4],這樣的手機顯然是一款硬體裝置,

而且其上具備應用程式 (可下載 Java 程式),但你會理會裡頭的作業系統
叫做什麼名字嗎?會想知道裡頭的作業系統是否存取到 GPU 嗎?很可能不
會想知道,我就懶得細節 (儘管我知道是 Series 30+)。


故作玄虛到此,原主題「是否能在 GPU 上執行作業系統?」又該如何解呢?
UT Austin 和 Yale University 的研究人員幾年前發表一篇論文
"GPUfs: The Case for Operating System Services on GPUs" [5]
已經透過在 NVIDIA GPU 上的實作,開發出得以管理 GPU 資源的系統軟體,
涵蓋了典型作業系統服務 (主要是檔案系統)。在該論文尾聲提到:

> System-wide supportfor operating system services, as demonstrated
> by GPUfs, alleviatesthis basic constraint of the programming model,
> and could benefitmany GPU applications including those developed
> with the help ofother GPU productivity tools.

上面的 GPUfs 就是針對 NVIDIA GPU 開發出的檔案系統,連同對應的作業系統
服務,程式碼發佈在 GitHub:
    https://github.com/gpufs/gpufs
GitHub - gpufs/gpufs: GPUfs - File system support for NVIDIA GPUs
[圖]
gpufs - GPUfs - File system support for NVIDIA GPUs ...

 

搭配看 Wikipedia 的定義,這樣的概念實作當然可稱為作業系統,只是不算
通用作業系統 (general purpose operating system)。

(如果你看到這裡還沒離開的話,幫你畫重點) 原命題成立,不過執行於 GPU 的
作業系統的通用性較低。

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Operating_system
Operating system - Wikipedia
[圖]
[圖]
[圖]
An operating system (OS) is system software that manages computer hardware and software resources and provides common services for computer programs. ...
 
[2] 新竹交通大學資訊工程系「自由開源軟體與專案協作」課程
    (2014-2017) 的師生對《Revolution OS》做了一系列解說和
    資訊補充,請見: https://hackmd.io/s/SyuRJIPI-
從 Revolution OS 看作業系統生態變化 - HackMD
[圖]
# 從 _Revolution OS_ 看作業系統生態變化 ( 本文為新竹交通大學資訊工程系「[自由開源軟體與專案協作]( ...

 
[3] 復刻的 Nokia 3310 手機由 HMD Global 進行品牌管理、鴻海旗下的富智康
    進行生產、售後、研發、供應鏈管理
[4] 網友的開箱文:
    http://www.eprice.com.tw/mobile/talk/4529/5042181/1/rv/nokia-3310-2017-3G-版-review/
Nokia 3310 3G 回歸!它除了通話之外還能做什麼? (開箱、評價、規格) - 手機新聞 | ePrice 比價王
[圖]
HMD Global 在 11 月中時,在台灣推出 Nokia 3310 的 3G 版本,讓不少 Nokia 老粉絲們流下時代的眼淚,想要買一台來收藏。不過,買來收藏的話另當別論,如果你想要把它當作備用手機使用、或是給家中長輩用的話,這款新的 Nokia 3310 3G 除了通話、簡訊之外到底可以做 ...

 
[5] 請見: http://bford.info/pub/os/gpufs-cacm.pdf

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※ 文章代碼(AID): #1Qa5DXqn (Gossiping)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1519407969.A.D31.html
fuhu66: 有神快拜1F 02/24 01:47
a94037501: 我文組2F 02/24 01:47
NVIDIA: 當然可以3F 02/24 01:48
atpx: 已跪, 大神居然回這種文4F 02/24 01:48
love5332tw: 專業 跪5F 02/24 01:48
hgsdfjkgh: 有神 已跪6F 02/24 01:49
ispy03532003: 趕快推 不然別人以為我看不懂7F 02/24 01:49
letitflame: Sana太太說看到這個ID要推8F 02/24 01:50
jserv: 只是趁機幫我的課程打廣告: http://wiki.csie.ncku.edu.tw/9F 02/24 01:51
probsk: 你GPU系?10F 02/24 01:51
alex94539: 神11F 02/24 01:51
jserv: @NVIDIA, 感謝神支援12F 02/24 01:52
EagleEmperor: 不推了  我真的看不懂13F 02/24 01:53
L1ON: 哇靠。14F 02/24 01:54
t81511270: 這 ID 不4大神 老師嗎15F 02/24 01:55
jhjhs33504: 這樣搞很折騰16F 02/24 01:55
Arbin: 這樣也釣到...17F 02/24 01:55
BradPeter:18F 02/24 01:56
jserv: @a94037501, 我也文組,讀論[文]再[組]合裡頭概念到程式中19F 02/24 01:56
wuyiulin: 宅瑟夫!20F 02/24 01:56
Aeolusfly: 看到第二頁覺得不對勁 跳出去一看 果然是大神 跪21F 02/24 01:56
jserv: @BradPeter, 不舒服要跟老師說,不要悶在心裡呀22F 02/24 01:57
dyadi: 推23F 02/24 01:57
eris231: 神串留名24F 02/24 01:58
mayK: 膝蓋軟ㄌ25F 02/24 01:59
m21423: 看不懂26F 02/24 02:00
future314: 已跪27F 02/24 02:00
wlsh5701: 先推28F 02/24 02:01
cubegaga: 完全看不懂QQ29F 02/24 02:01
jserv: @m21423, 看不懂是因你還沒成為[論]文組,上面有連結喔:-)30F 02/24 02:01
kamichu: 喜孜孜的使用nokia 331031F 02/24 02:01
CowBaoGan: 有神快拜32F 02/24 02:01
YU0158: 老師這時間才要吃午餐對吧33F 02/24 02:03
tfoxboy: 鼠王34F 02/24 02:03
jserv: @kamichu, 我把摸玻璃的時間省下來,就可以上來Ptt發廢文35F 02/24 02:03
figgy: 看不懂但已跪36F 02/24 02:05
cosmite: 在作業系統與硬體間還有一層韌體, 不管你是想叫他嵌入式37F 02/24 02:06
cosmite: 系統或BIOS, 那才是真正控制硬體、控制指令集的層面.
sam910037: 幹,居然釣得到,收我一拜39F 02/24 02:07
jserv: @cosmite, 有個課程叫做nand2tetris,可幫助你回歸本質學習40F 02/24 02:09
wayneh1556: 幫文組崩潰噓41F 02/24 02:10
cosmite: 我是業界人士了 以前當學生 8051也都有碰過.42F 02/24 02:12
tom282f3: j大必推43F 02/24 02:15
jserv: 作業系統甚至可不依賴韌體執行,如 CSAIL 的44F 02/24 02:16
jserv: LEAP FPGA Operating System (CSAIL)
a2470abc: 這ID要先拜46F 02/24 02:19
jserv: @YU0158, 我午夜讀論文配宵夜,朝向專業文組邁進47F 02/24 02:21
Daichiuri: jserv 大大 !48F 02/24 02:21
cosmite: FPGA已經很偏硬體了, 以一般end user對OS的印象不外乎Win49F 02/24 02:23
cosmite: dows/Linux/iOS/Android. 大架構的產品通常都會把硬體/韌
cosmite: 體/軟體(包含OS) 拆得很細.
mia3: 推個大神52F 02/24 02:24
jserv: @cosmite, 標題沒聲明 GPOS 呀53F 02/24 02:24
ntustjc: 有神快拜~~54F 02/24 02:24
cosmite: 當然沒辦法以一蓋之. 但你這種說法對外行人來說有誤導之55F 02/24 02:29
cosmite: 嫌(?). 畢竟多數/社會大眾對作業系統(OS)的印象不外乎我
cosmite: 上述所列居多, 而其是無法直接與硬體溝通的. 因其無法直
cosmite: 接控制指令碼, 須透過韌體層來幫助中斷/傳達.
zenan321: 啊你是想逼死誰?59F 02/24 02:30
wiydluck: 簡單的說 GPU能當作CPU用 但不會比較好60F 02/24 02:32
gilingking: 說的蠻好的 給推61F 02/24 02:37
Ericcws: 上篇噓的臉好腫lol62F 02/24 02:38
arms6806: 沒有line 長輩也不會想用63F 02/24 02:39
gpointchen: 推64F 02/24 02:39
seal0112: 有神快拜65F 02/24 02:39
owlonoak: 推66F 02/24 02:39
Debian: 跪著看這篇文章。67F 02/24 02:40
moveurbody: 跪到孫子問我怎麼都沒反應68F 02/24 02:43
ajin0305: 推一個69F 02/24 02:53
chriskuo14: 大神快跪70F 02/24 02:55
tony5361627: 推71F 02/24 02:59
octangus07: 跪了72F 02/24 03:00
Siddhartha: 老師好。73F 02/24 03:02
shiro0701: 老師好74F 02/24 03:11
xoops5570: 先推75F 02/24 03:13
nedetdo: 跪76F 02/24 03:24
moneylys99: 老師!!(跪77F 02/24 03:28
a80055power: 宅色夫 跪拜78F 02/24 03:32
asdg62558: GPU 不像 CPU 的指令集 那樣通用吧79F 02/24 03:35
RUSSIAN22: 推80F 02/24 03:44
atqgwsx123: 連格式都有排好 不推不行81F 02/24 04:08
jelly63: 所以我是在用比爾蓋茲發明的Windows 作業系統還是Window82F 02/24 04:13
jelly63: s 程式……?你說沒人直接使用作業系統……我還有點亂
jitaomef: 推84F 02/24 05:28
king00000000: 有神先推,之前有想過這個問題,你這樣一說就懂了85F 02/24 05:57
cool9203: 跪了  大神ㄚㄚㄚㄚㄚㄚ86F 02/24 06:01
king00000000: 回樓樓上,你可以想想看你用Windows做了什麼,你會87F 02/24 06:03
king00000000: 這麼覺得是因為現在windows內建很多“程式”,像計
king00000000: 算機、小畫家等等,你把這些拿掉後想想看你還能做什
king00000000: 麼,只能點點滑鼠開一堆空資料夾而已,這些都不能被
king00000000: 稱為“使用”電腦吧,只能稱為“管理”
GGininGG: 神92F 02/24 06:57
a0913: 先推93F 02/24 07:00
yen0829: 有神快拜94F 02/24 07:15
kiwi0530: 老師辛苦了,還要在八卦板上教書95F 02/24 07:38
AInnor: Pushhhhh大神96F 02/24 07:41
johnny3: windows最基本的程式是檔案總管explorer.exe97F 02/24 07:44
ron08072002: 有神快推98F 02/24 07:45
cookie1115: 竟然釣到神99F 02/24 08:00
Huffman: 強者推100F 02/24 08:05
ytwu1975: 推!!!101F 02/24 08:11
soheadsome: <(_ _)>102F 02/24 08:16
zazart: 推惹103F 02/24 08:19
kentyeh: 太認真了吧104F 02/24 08:24
GARIGI: 文組版本:不行105F 02/24 08:26
liugs963: 跪106F 02/24 08:48
kig88: 推推107F 02/24 08:49
s942816: 為你發的論文感到擔心108F 02/24 08:49
Ethical: 有神快推109F 02/24 08:52
gametv: 這id必須推110F 02/24 08:59
luckycat158: 專業…111F 02/24 09:09
wkunhui: 宅色夫必推112F 02/24 09:15
shiauji: 不錯113F 02/24 09:32
MidoBanA: 留名114F 02/24 09:45
Brothre23: 左轉看ID發現果然是jserv 跪m(_ _)m115F 02/24 09:49
JameC: jserv必推116F 02/24 09:51
qweeqwee: 有神已跪117F 02/24 09:53
henrylin8086: 大神老師!!!118F 02/24 09:53
TianBonBon: 跪拜119F 02/24 09:54
ilsr: 嗯嗯,跟我想的很像(嚼薯條120F 02/24 10:07
aa334477: 推大神121F 02/24 10:22
maxisam: 推122F 02/24 10:32
LucasChen: puah123F 02/24 10:38
argc: 上了一課 謝謝124F 02/24 10:40
soyjay: 看到一半往上拉 原來是老師...很怕上一次講了大撒幣老師125F 02/24 10:43
soyjay: 就被消失了啊...
charlly: hi老師127F 02/24 10:48
penta: 系上教授 給推128F 02/24 10:49
zeussteven: 大神129F 02/24 10:50
wanchi1102: 看不懂推130F 02/24 11:02
shawnm80: 大神131F 02/24 11:10
playdoom: 推專業132F 02/24 11:27
TitanEric: 已跪133F 02/24 11:51
Wand 
Wand: 整個八掛版都是 jserv的教室134F 02/24 12:00
cospergod: 專業135F 02/24 12:02
Sixigma: 腦師早安136F 02/24 12:10
HAHADEAD: 大神 推137F 02/24 12:12
eric525498: 推138F 02/24 12:15
Qoohunter: 大神推139F 02/24 12:17
zzss2003: 推cosㄧ票,OS需要透過firmware才有辦法控制hardware,140F 02/24 12:31
zzss2003: 不然就不會有firmware這個詞
lyellow: 推142F 02/24 12:47
ck237: 大神快拜~143F 02/24 13:09
FlynnZhang: 有神快拜144F 02/24 13:09
raagi: 有神快拜145F 02/24 13:14
wbt77hsy: 推146F 02/24 13:44
doyouself: 老師好147F 02/24 14:29
eterbless: 看到第二段拉上去看 宅色夫果然又是你148F 02/24 14:56
fakeimage: 專業149F 02/24 16:30
pig250907: 大神 給推150F 02/24 16:32

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( ̄︶ ̄)b clisan, smallfish, DoubleV, nohost, rickey1270 說讚!
1樓 時間: 2018-02-24 09:53:04 (台灣)
+1 02-24 09:53 TW
誰能在整個系統上整合,控制,協調資源的,並不一定要提供介面讓"人"用,就可以是"作業系統"...不過這個概念的普及化,很難! 所以作業系統在一般的認知,要包含人使用的介面...
2樓 時間: 2018-02-24 10:13:34 (台灣)
  02-24 10:13 TW
對路人甲太認真了吧⋯⋯
3樓 時間: 2018-02-24 14:00:29 (澳門)
  02-24 14:00 MO
其實很簡單單,當GPU做這種事,就成為CPU了...
4樓 時間: 2018-02-24 18:40:25 (台灣)
  02-24 18:40 TW
這篇其實類似的文去年就有了,好像是問台灣怎麼沒有人自己寫OS的樣子,好像回文的也是同樣這位PTT大大
gogomako 轉錄至看板 MANGROVE (使用連結) 時間:2018-03-04 23:02:48
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