專利名稱：快速位映象同步的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位映象同步(bitmap synchronization)的方法及其裝置，特別是涉及一種通過比較圖形指令所位映象的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)以加快電腦圖行處理速度的方法及其裝置。


圖1為一已有的圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包含一中央處理器11、一圖形加速器(graphic accelerator)12及一顯示存儲(chǔ)器(display memory)13。該中央處理器11向該圖形加速器12送出圖形指令，并由該圖形加速器12用嵌入的硬件圖形函數(shù)完成復(fù)雜的圖形處理。在圖形處理的過程中，該顯示存儲(chǔ)器13由該中央處理器11及該圖形加速器12存取，并儲(chǔ)存輸出到屏幕的像素(pixel)。該中央處理器11除了向該圖形加速器12送出圖形指令而通過該圖形加速器12完成圖形處理外，也可能直接存取該顯示存儲(chǔ)器13。例如在三維空間電腦制圖中，該中央處理器12即經(jīng)常須直接存取該顯示存儲(chǔ)器13內(nèi)像素的屬性(attribute)，例如顏色等功能。
圖2為已有的圖形加速器內(nèi)的指令隊(duì)列和顯示存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)示意圖。當(dāng)該圖形指令由該中央處理器11送至該圖形加速器12時(shí)，將被儲(chǔ)存于該圖形加速器12內(nèi)的指令隊(duì)列(command queue)31內(nèi)，并以流水線(pipeline)的方式循序加以處理。該顯示存儲(chǔ)器13可被劃分成多個(gè)頁(page)，而該指令隊(duì)列31的每一圖形指令均位映象至該顯示存儲(chǔ)器13內(nèi)的一頁。
圖3是已知的中央處理器、圖形加速器、顯示存儲(chǔ)器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D，當(dāng)該中央處理器11送出一突發(fā)模式(burst mode)的圖形指令至該圖形加速器12后，在該突發(fā)模式的圖形指令完成顯示存儲(chǔ)器13的存取動(dòng)作前，該中央處理器11不可以直接存取該顯示存儲(chǔ)器13內(nèi)的像素，以避免發(fā)生數(shù)據(jù)不一致(inconsistent)的情形。例如圖3的圖形指令21為該中央處理器11送至該圖形加速器12的突發(fā)模式圖形指令之一，且位映象至該顯示存儲(chǔ)器13的頁編號(hào)7。若該中央處理器11在該突發(fā)模式圖形指令之后要執(zhí)行一直接存取該圖形存儲(chǔ)體13內(nèi)的頁編號(hào)7的圖形指令22，則須等待該圖形加速器12執(zhí)行完成該突發(fā)模式圖形指令21相應(yīng)的存取該圖形存儲(chǔ)器13的圖形指令23后才可以進(jìn)行。但在多數(shù)情況下，該中央處理器11所存取顯示存儲(chǔ)器13的頁編號(hào)未必等于該突發(fā)模式圖形指令所位映象的頁編號(hào)，但已有方法因無法判斷兩者間是否相等，因此必須等待該指令隊(duì)列31的所有突發(fā)模式圖形指令完成后，該中央處理器11才可以進(jìn)行直接存取該顯示存儲(chǔ)器13的操作，而上述結(jié)果勢(shì)必造成系統(tǒng)執(zhí)行效率沒有明顯提高。
本發(fā)明的目的是消除目前已有的中央處理器必須等待圖形加速器完成所有的突發(fā)模式圖形指令后才可以進(jìn)行直接存取顯示存儲(chǔ)器的操作，而造成系統(tǒng)執(zhí)行效率沒有明顯提高的缺點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種快速位映象同步的方法及其裝置。該方法及裝置給該圖形指令增加一個(gè)代表序號(hào)的域，并將該圖形指令所位映象至該顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)儲(chǔ)存于一連接于該中央處理器的存儲(chǔ)器內(nèi)。當(dāng)該中央處理器欲直接存取該顯示存儲(chǔ)器時(shí)，便先比較其頁編號(hào)是否等于該存儲(chǔ)器所記錄的頁編號(hào)。若相等到進(jìn)一步比較該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器的圖形指令的序號(hào)是否大于該存儲(chǔ)器所記錄的圖形指令的序號(hào)。若答案是肯定的，代表兩圖形指令有數(shù)據(jù)相關(guān)性(data dependency)，該中央處理器必須等待先前位映象至同一頁的圖形指令執(zhí)行完畢后才可以直接存取該圖形存儲(chǔ)器。相反地，若當(dāng)該中央處理器欲直接存取該顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)不等于該存儲(chǔ)器所記錄的頁編號(hào)時(shí)，或相等但該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器的圖形指令的序號(hào)小于該存儲(chǔ)器所記錄的圖形指令的序號(hào)時(shí)，該中央處理器可直接存取該顯示存儲(chǔ)器而無須考慮數(shù)據(jù)不一致的問題。
本發(fā)明的快速位映象同步的方法，包含步驟(a)至步驟(e)。在步驟(a)中，記錄一中央處理器發(fā)出至一圖形加速器的圖形指令所位映象至一顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)。在步驟(b)中，比較該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)是否等于步驟(a)所記錄的頁編號(hào)。若步驟(b)的答案是肯定的，則在步驟(c)中進(jìn)一步比較該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器的圖形指令的序號(hào)是否大于步驟(a)所記錄的圖形指令的序號(hào)。若步驟(c)的答案是肯定的，則在步驟(d)中，該中央處理器等待步驟(a)所記錄的相同頁編號(hào)的圖形指令執(zhí)行完畢后再直接存取該顯示存儲(chǔ)器，若步驟(b)或(c)的答案是否定的，則在步驟(e)中，該中央處理器不需等待先前的圖形指令執(zhí)行完畢即可直接存取該顯示存儲(chǔ)器。
本發(fā)明的快速位映象同步的裝置，包含一中央處理器、一圖形加速器、一顯示存儲(chǔ)器及一存儲(chǔ)器。該中央處理器用于產(chǎn)生多個(gè)圖形指令，其中該圖形指令包含位映象至一顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及一序號(hào)，該圖形加速器包含一用于儲(chǔ)存該中央處理器所發(fā)出的圖形指令的指令隊(duì)列。該顯示存儲(chǔ)器連接至該中央處理器及圖形加速器，可被進(jìn)一步劃分為多個(gè)頁，該存儲(chǔ)器連接至該中央處理器，用于儲(chǔ)存該圖形指令所位映象至該顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)。
本發(fā)明將依照附圖來說明，其中圖1為已有的圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為已有的圖形加速器內(nèi)的指令隊(duì)列和顯示存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)示意圖；圖3為已有的中央處理器、圖形加速器、顯示存儲(chǔ)器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D；圖4為本發(fā)明的圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明的圖形加速器內(nèi)的指令隊(duì)列和顯示存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)示意圖；圖6為本發(fā)明的中央處理器、圖形加速器、顯示存儲(chǔ)器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D；及圖7為本發(fā)明的流程圖。
圖4為本發(fā)明的圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。和圖1不同的是，圖4的結(jié)構(gòu)還包含一存儲(chǔ)器41，用于儲(chǔ)存該中央處理器11送出的圖形指令所位映象至該顯示存儲(chǔ)器13的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)。該存儲(chǔ)器41可位于該中央處理器11的外部，或以嵌入(embedded)的方式制作于該中央處理器11之內(nèi)，本發(fā)明對(duì)此并未有任何的限制。
圖5為本發(fā)明的圖形加速器內(nèi)的指令隊(duì)列和顯示存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)示意圖。該中央處理器11送出至該圖形加速器12的指令隊(duì)列31內(nèi)的圖形指令至少包含兩個(gè)域(field)，分別為位映象至該顯示存儲(chǔ)器13的頁編號(hào)的域51及記錄該圖形指令的序號(hào)的域52。該圖形指令的上述兩個(gè)域均被儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器41之內(nèi)，且該指令的序號(hào)可以遞增的方式而產(chǎn)生。
圖6為本發(fā)明的中央處理器、圖形加速器、顯示存儲(chǔ)器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D，其中在該圖形加速器12執(zhí)行完圖形指令23后，該中央處理器11即可執(zhí)行圖形指令22而直接存取該顯示存儲(chǔ)器13。不同于已有技術(shù)的是，該中央處理器11所發(fā)出的圖形指令的域51及52均被記錄于該存儲(chǔ)器41之內(nèi)，因此該中央處理器11可以知道該指令隊(duì)列31內(nèi)的所有圖形指令分別位映象至該顯示存儲(chǔ)器13內(nèi)的哪一個(gè)頁編號(hào)及所有圖形指令的序號(hào)。當(dāng)該中央處理器11欲直接存取該顯示存儲(chǔ)器13時(shí)，會(huì)先檢查所存取的頁編號(hào)是否等于該指令隊(duì)列31內(nèi)的任一圖形指令的頁編號(hào)。若答案是肯定的，代表同時(shí)有兩個(gè)圖形指令將存取位于該顯示存儲(chǔ)器13內(nèi)的同一編號(hào)的頁。此時(shí)該中央處理器11比較該兩個(gè)圖形指令的序號(hào)，并由序號(hào)較小(先產(chǎn)生)的圖形指令先執(zhí)行，接著才執(zhí)行序號(hào)較大(后產(chǎn)生)的圖形指令。該比較方式可如方程式(1)所述，若方程式(1)的條件成立，代表該中央處理器11直接存取該顯示存儲(chǔ)器13的圖形指令的序號(hào)小于該存儲(chǔ)器41內(nèi)所記錄的對(duì)應(yīng)至同一頁的圖形指令的序號(hào)，且該中央處理器11可以直接發(fā)出圖形指令存取該顯示存儲(chǔ)器13。modN＞[([(k-i)+N]modN(1)其中k為該指令隊(duì)列31所存放圖形指令的個(gè)數(shù)；j為該指令隊(duì)列31的位映象至相同頁編號(hào)的圖形指令的序號(hào)；i為該中央處理器欲直接存取該顯示存儲(chǔ)器的圖形指令的序號(hào)；N為該序號(hào)的最大值，例如該序號(hào)若以8個(gè)比特表示，則N等于256；mod為modulo的縮寫。
圖7為本發(fā)明的流程圖，在步驟71中，本發(fā)明啟始。在步驟72中，記錄一中央處理器發(fā)出至一圖形加速器的圖形指令所位映象至一顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)。在步驟73，比較該中央處理器11直接存取該顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)是否等于所記錄的圖形指令的頁編號(hào)。若答案是否定的，則進(jìn)入步驟76，該中央處理器11直接發(fā)出圖形指令存取該顯示存儲(chǔ)器13，且無須考慮數(shù)據(jù)不一致的問題。若答案是肯定的，則進(jìn)入步驟74，進(jìn)一步比較該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器的圖形指令的序號(hào)是否大于所記錄的圖形指令的序號(hào)。若答案是否定的(代表該指令隊(duì)列內(nèi)的圖形指令已執(zhí)行完畢)，則進(jìn)入步驟76，該中央處理器11可以直接發(fā)出圖形指令存取該顯示存儲(chǔ)器13，且無須考慮數(shù)據(jù)不一致的問題。若答案是肯定的，則進(jìn)入步驟75，該中央處理器等待所記錄的相同頁編號(hào)的圖形指令執(zhí)行完畢后再直接存取該顯示存儲(chǔ)器13。在步驟75和76執(zhí)行完畢后，本流程進(jìn)入步驟77而結(jié)束。通過本發(fā)明的方法，該中央處理器11在直接存取該顯示存儲(chǔ)器13時(shí)無須如已有技術(shù)那樣必須等該指令隊(duì)列31內(nèi)的所有圖形指令均執(zhí)行完畢后才可以進(jìn)行。本發(fā)明的中央處理器11僅須等待該指令隊(duì)列31內(nèi)的位映象至同一頁編號(hào)的圖形指令執(zhí)行完畢后，即可直接存取該顯示存儲(chǔ)器13。因此該中央處理器11可以節(jié)省許多等待的時(shí)間，而提高整體系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已如上所述，然而本專業(yè)技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的實(shí)例和說明而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所說明的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修改，并為以下的權(quán)利要求范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種快速位映象同步的方法，應(yīng)用于電腦圖形處理中，包含下列步驟(a)記錄一中央處理器向一圖形加速器發(fā)出的圖形指令所位映象至一顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)；(b)比較該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)是否等于步驟(a)所記錄的頁編號(hào)；(c)若步驟(b)的答案是肯定的，則進(jìn)一步比較該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器的圖形指令的序號(hào)是否大于步驟(a)所記錄的圖形指令的序號(hào)；(d)若步驟(c)的答案是肯定的，則該中央處理器等待步驟(a)所記錄的相同頁編號(hào)的圖形指令執(zhí)行完畢后再直接存取該顯示存儲(chǔ)器；及(e)若步驟(b)或(c)的答案是否定的，則該中央處理器直接存取該顯示存儲(chǔ)器。
2.一種快速位映象同步的裝置，包含一中央處理器，用于產(chǎn)生多個(gè)圖形指令，該圖形指令包含位映象至一顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及一序號(hào)；一圖形加速器，包含一用于儲(chǔ)存該中央處理器所發(fā)出的圖形指令的指令隊(duì)列；一顯示存儲(chǔ)器，連接至該中央處理器及圖形加速器，可被進(jìn)一步劃分為多個(gè)頁；及一存儲(chǔ)器，連接至該中央處理器，用于儲(chǔ)存該圖形指令所位映象至該顯示存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中該中央處理器先比較儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器的頁編號(hào)及序號(hào)，從而決定是否直接存取該顯示存儲(chǔ)器。
全文摘要
本發(fā)明說明一種快速位映象同步方法及裝置,其給圖形指令增加一代表序號(hào)的域,并將該圖形指令所位映象的頁編號(hào)及該圖形指令的序號(hào)儲(chǔ)存于一存儲(chǔ)體內(nèi)。當(dāng)該中央處理器欲直接存取該顯示存儲(chǔ)器時(shí),便先比較其頁編號(hào)是否相等于該存儲(chǔ)器所記錄的頁編號(hào)。若是則進(jìn)一步比較其圖形指令的序號(hào)是否大于所記錄的圖形指令的序號(hào)。若是則該中央處理器必須等待該記錄的圖形指令執(zhí)行完畢后才可以直接存取該圖形存儲(chǔ)器。反之則直接存取該顯示存儲(chǔ)器。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1369855SQ0110401
公開日2002年9月18日 申請(qǐng)日期2001年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月14日
發(fā)明者劉中杰, 曾昭智 申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司