所述計算裝置可用于實施用于IO裝置中的請 求調頁的本發(fā)明的技術。計算裝置2可包括例如個人計算機、臺式計算機、膝上型計算機、 平板型計算機、計算機工作站、視頻游戲平臺或控制臺、例如（例如）蜂窩式或衛(wèi)星電話的 移動電話、固定電話、因特網電話、所謂的智能電話、例如便攜式視頻游戲裝置或個人數(shù)字 助理（PDA)的手持式裝置、個人音樂播放器、視頻播放器、顯示裝置、電視、電視機頂盒、月艮 務器、中間網絡裝置、主計算機、任何移動裝置，或處理和/或顯示圖形數(shù)據的任何其它類 型的裝置。
[0030] 如圖1的實例中說明，計算裝置2可包含用戶輸入接口 4、中央處理單元（CPU)6、 一或多個存儲器控制器8、系統(tǒng)存儲器10、圖形處理單元（GPU) 12、圖形存儲器14、顯示接口 16、顯示器18和總線20及22。應注意，在一些實例中，圖形存儲器14可與GPU 12"在芯片 上"。在一些情況下，圖1中所示的所有硬件元件可在芯片上（例如，在系統(tǒng)芯片（SoC)設計 中）。用戶輸入接口 4、CPU 6、存儲器控制器8、GPU 12及顯示接口 16可使用總線20彼此 通信。存儲器控制器8及系統(tǒng)存儲器10也可使用總線22彼此通信?？偩€20、22可為多種 總線結構中的任一者，例如第三代總線（例如，HyperTransport總線或InfiniBand總線）、 第二代總線（高級圖形端口總線、外圍組件互連（PCI)高速總線或先進可擴展接口（AXI) 總線）或另一類型的總線或裝置互連件。應注意，圖1中所示的不同組件之間的總線和通 信接口的特定配置僅僅為示范性的，且具有相同或不同組件的計算裝置和/或其它圖形處 理系統(tǒng)的其它配置可用于實施本發(fā)明的技術。
[0031] CPU 6可包括控制計算裝置2的操作的通用或專用處理器。用戶可將輸入提供到 計算裝置2以致使CPU 6執(zhí)行一或多個軟件應用程序。執(zhí)行于CPU 6上的軟件應用程序可 包含例如操作系統(tǒng)、字處理器應用程序、電子郵件應用程序、總分析表應用程序、媒體播放 器應用程序、視頻游戲應用程序、圖形用戶接口應用程序或另一程序。另外，CPU 6可執(zhí)行 GI3U驅動器7以用于控制GPU 12的操作。用戶可經由例如鍵盤、鼠標、麥克風、觸摸板、觸 摸屏或經由用戶輸入接口 4耦合到計算裝置2的另一輸入裝置的一或多個輸入裝置（未圖 示）將輸入提供到計算裝置2。
[0032] 執(zhí)行于CPU 6上的軟件應用程序可包含命令CPU 6致使向顯示器18再現(xiàn)圖形數(shù) 據的一或多個圖形再現(xiàn)指令。在一些實例中，軟件指令可符合圖形應用編程接口（API)，例 如（例如）開放圖形庫(OpenGL li) API、開放圖形庫嵌入系統(tǒng)（OpenGL ES) API、開放計算語 言(OpenCLiu) API、Direct3D API、X3D API、RenderMan API、WebGL API 或任何其它公共或 專有標準圖形API。為了處理圖形再現(xiàn)指令，CPU 6可向GPU 12發(fā)布一或多個圖形再現(xiàn)命 令（例如，經由GPU驅動器7)以致使GPU 12執(zhí)行圖形數(shù)據的再現(xiàn)的一些或全部。在一些 實例中，將再現(xiàn)的圖形數(shù)據可包含例如點、線、三角形、四邊形、三角形條帶等的圖形基元的 列表。
[0033] 存儲器控制器8促進進入系統(tǒng)存儲器10和從系統(tǒng)存儲器10中出來的數(shù)據的轉 移。舉例來說，存儲器控制器8可接收存儲器讀寫命令，且關于存儲器系統(tǒng)10來服務此些 命令以便為計算裝置2中的組件提供存儲器服務。存儲器控制器8經由存儲器總線22通 信地耦合到系統(tǒng)存儲器10。雖然圖1中將存儲器控制器8說明為與CPU 6和系統(tǒng)存儲器 10兩者分離的處理模塊，但是在其它實例中，存儲器控制器8的功能性的一些或全部可實 施于CPU 6及系統(tǒng)存儲器10中的一者或兩者上。
[0034] 存儲器控制器8也可包含一或多個存儲器管理單元（MMUS)，所述MMUS包含用于控 制對系統(tǒng)存儲器10的IO裝置存?。ɡ?，GPU)的IOMMU。存儲器管理單元可實施虛擬存 儲器系統(tǒng)。虛擬存儲器空間可劃分成多個虛擬頁。這些虛擬頁可相連，但這些虛擬頁所對 應的系統(tǒng)存儲器10中的物理頁在系統(tǒng)存儲器10中則可能不相連?？蓪㈨撁婵醋鱉MU可能 夠管理的最小單元。
[0035] 圖2是說明系統(tǒng)存儲器24的實例物理頁的概念圖。舉例來說，圖2說明包含虛擬 頁42的IOMMU 40,所述虛擬頁包含四個區(qū)段（區(qū)段0到3)。應理解，為了易于理解，虛擬 頁42為圖2中所說明的虛擬構造。在圖2中，系統(tǒng)存儲器10可包含對應于虛擬頁42的物 理頁44。
[0036] 可跨越系統(tǒng)存儲器10的多個存儲器單元來存儲物理頁42。舉例來說，物理頁42 可涵蓋存儲器單元IlA和存儲器單元IlN兩者。舉例來說，存儲器單元IlA可存儲物理頁 44的經指示為部分44A的部分，且存儲器單元I IN可存儲物理頁44的經指示為部分44B的 部分。如所說明，存儲器單元IlA存儲物理頁44的區(qū)段0和區(qū)段2,且存儲器單元IlN存儲 物理頁44的區(qū)段1和區(qū)段3。
[0037] 由于IOMMU 40以交錯方式存儲數(shù)據，所以存儲器單元IIA可存儲區(qū)段0和區(qū)段2， 且存儲器單元IlN可存儲區(qū)段1和區(qū)段3。當以交錯方式存儲數(shù)據時，數(shù)據的一個部分被存 儲在第一存儲器單元中且隨后在另外的數(shù)據被存儲在第一存儲器單元中之前數(shù)據的第二 部分被存儲在第二存儲器單元中。此實例僅包含兩個存儲器單元，但是可使用任何數(shù)目個 存儲器單元。例如，返回參考圖1，GPU驅動器7可傳輸致使GPU 12存儲像素值或任何其它 計算值的指令，且可傳輸將存儲有像素值的位置的虛擬地址。反過來，GPU 12可請求IOMMU 40根據虛擬地址來存儲像素值。反過來，IOMMU 40可將虛擬地址映射到物理地址且基于所 述物理地址以交錯方式將像素值存儲在系統(tǒng)存儲器10的頁面中。
[0038] IOMMU 40可經配置成以交錯方式存儲像素值。作為一個實例，IOMMU 40可經預先 編程成以交錯方式存儲像素值。作為另一實例，IOMMU 40可接收命令I0MMU40以交錯方式 存儲像素值的指令。
[0039] 系統(tǒng)存儲器10可存儲可存取以供由CPU 6執(zhí)行的程序模塊和/或指令，和/或供 由執(zhí)行于CPU 6上的程序使用的數(shù)據。舉例來說，系統(tǒng)存儲器10可存儲由CPU 6用于在顯 示器18上呈現(xiàn)圖形用戶接口（⑶I)的窗口管理器應用程序。另外，系統(tǒng)存儲器10可存儲 用戶應用程序和與所述應用程序相關聯(lián)的應用程序表面數(shù)據。系統(tǒng)存儲器10可另外存儲 供由計算裝置2的其它組件使用和/或由計算裝置2的其它組件產生的信息。舉例來說， 系統(tǒng)存儲器10可充當GPU 12的裝置存儲器且可存儲將由GPU 12操作的數(shù)據以及由通過 GPU 12執(zhí)行的操作產生的數(shù)據。舉例來說，系統(tǒng)存儲器10可存儲其它圖形數(shù)據，例如紋理 緩沖器、深度緩沖器、模板緩沖器、頂點緩沖器、幀緩沖器或其類似者的任何組合。系統(tǒng)存儲 器10可包含一或多個易失性或非易失性存儲器或存儲裝置，例如（例如）隨機存取存儲器 (RAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、只讀存儲器（ROM)、可擦可編程ROM(EPROM)、電可 擦可編程ROM (EEPROM)、快閃存儲器、磁性數(shù)據媒體或光學存儲媒體。
[0040] GPU 12可經配置以執(zhí)行圖形操作從而向顯示器18再現(xiàn)一或多個圖形基元。因此， 當執(zhí)行于CPU 6上的軟件應用程序中的一者需要圖形處理時，CPU 6可將圖形命令和圖形 數(shù)據提供到GPU 12以用于向顯示器18再現(xiàn)。所述圖形數(shù)據可包含例如繪圖命令、狀態(tài)信 息、基元信息、紋理信息等。在一些實例中，GPU 12可建有高度并行結構，所述高度并行結 構提供比CPU 6更有效的對復雜圖形相關操作的處理。舉例來說，GPU 12可包含經配置成 以并行方式操作于多個頂點或像素的多個處理元件。在一些實例中，GPU 12的高度并行性 質可允許GPU 12比使用CPU 6將場景直接繪制到顯示器18更快速地將圖形圖像（例如， Gn和二維（2D)和/或三維（3D)圖形場景）繪制到顯示器18上。
[0041] 在一些實例中，GPU 12可集成到計算裝置2的母板中。在其它實例中，GPU 12可 存在于安裝于在計算裝置2的母板中的端口中的圖形卡上或可在其它方面并入到經配置 以與計算裝置2互操作的外圍裝置內。GPU 12可包含一或多個處理器，例如一或多個微處 理器、專用集成電路（ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)、數(shù)字信號處理器（DSP)或其它等效 集成或離散邏輯電路。
[0042] GPU 12可直接耦合到圖形存儲器14。因此，GPU 12可在不使用總線20的情況下 從圖形存儲器14讀取數(shù)據和將數(shù)據寫入到圖形存儲器14。換句話說，GPU 12可使用局部 存儲器而非使用其它較緩慢的系統(tǒng)存儲器來局部地存儲數(shù)據。此允許GPU 12通過消除GPU 12對經由系統(tǒng)總線20來讀取和寫入數(shù)據（其可經歷繁重的總線業(yè)務量）的需求以更有效 的方式操作。然而，在一些情況下，GPU 12可能不包含單獨存儲器，而是經由總線20利用 系統(tǒng)存儲器10。圖形存儲器14可包含一或多個易失性或非易失性存儲器或存儲裝置，例如 (例如）隨機存取存儲器（RAM)、靜態(tài)RAM (SRAM)、動態(tài)RAM (DRAM)、可擦可編程ROM (EPROM)、 電可擦可編程ROM (EEPROM)、快閃存儲器、磁性數(shù)據媒體或光學存儲媒體。
[0043] CPU 6和/或GPU 12可將再現(xiàn)的圖像數(shù)據存儲在幀緩沖器15中。通常，幀緩沖器 15將在系統(tǒng)存儲器10內進行分配，但在一些情況中可為獨立的存儲器。顯示接口 16可從 幀緩沖器15檢索數(shù)據且配置顯示器18以顯示由再現(xiàn)的圖像數(shù)據表示的圖像。在一些實例 中，顯示接口 16可包含數(shù)字模擬轉換器（DAC)，所述DAC經配置以將從幀緩沖器15檢索的 數(shù)字值轉換成可由顯示器18消耗的模擬信號。在其它實例中，顯示接口 16可將數(shù)字值直接 傳遞到顯示器18以供處理。顯示器18可包含監(jiān)視器、電視、投影裝置、液晶顯示器（IXD)、 等離子顯示板、例如有機LED(OLED)顯示器的發(fā)光二極管（LED)陣列、陰極射線管（CRT)顯 示器、電子紙、表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示器（SED)、激光電視顯示器、納米晶顯示器或另一類型 的顯示單元。顯示器18可集成于計算裝置2內。例如，顯示器18可為移動電話的屏幕。替 代地，顯示器18可為經由有線或無線通信鏈路耦合到計算機裝置2的獨立裝置。例如，顯 示器18可為經由電纜或無線鏈路連接到個人計算機的計算機監(jiān)視器或平板顯示器。
[0044] 圖3是進一步詳細說明圖1的CPU 6、GPU 12和系統(tǒng)存儲器10的實例實施方案的 框圖。CPU 6可包含至少一個軟件應