专利名称：快速位映象同步的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种位映象同步(bitmap synchronization)的方法及其装置，特别是涉及一种通过比较图形指令所位映象的页编号及该图形指令的序号以加快电脑图行处理速度的方法及其装置。
图1为一已有的图形系统结构图，包含一中央处理器11、一图形加速器(graphic accelerator)12及一显示存储器(display memory)13。该中央处理器11向该图形加速器12送出图形指令，并由该图形加速器12用嵌入的硬件图形函数完成复杂的图形处理。在图形处理的过程中，该显示存储器13由该中央处理器11及该图形加速器12存取，并储存输出到屏幕的像素(pixel)。该中央处理器11除了向该图形加速器12送出图形指令而通过该图形加速器12完成图形处理外，也可能直接存取该显示存储器13。例如在三维空间电脑制图中，该中央处理器12即经常须直接存取该显示存储器13内像素的属性(attribute)，例如颜色等功能。
图2为已有的图形加速器内的指令队列和显示存储器的对应示意图。当该图形指令由该中央处理器11送至该图形加速器12时，将被储存于该图形加速器12内的指令队列(command queue)31内，并以流水线(pipeline)的方式循序加以处理。该显示存储器13可被划分成多个页(page)，而该指令队列31的每一图形指令均位映象至该显示存储器13内的一页。
图3是已知的中央处理器、图形加速器、显示存储器之间数据传输的示意图，当该中央处理器11送出一突发模式(burst mode)的图形指令至该图形加速器12后，在该突发模式的图形指令完成显示存储器13的存取动作前，该中央处理器11不可以直接存取该显示存储器13内的像素，以避免发生数据不一致(inconsistent)的情形。例如图3的图形指令21为该中央处理器11送至该图形加速器12的突发模式图形指令之一，且位映象至该显示存储器13的页编号7。若该中央处理器11在该突发模式图形指令之后要执行一直接存取该图形存储体13内的页编号7的图形指令22，则须等待该图形加速器12执行完成该突发模式图形指令21相应的存取该图形存储器13的图形指令23后才可以进行。但在多数情况下，该中央处理器11所存取显示存储器13的页编号未必等于该突发模式图形指令所位映象的页编号，但已有方法因无法判断两者间是否相等，因此必须等待该指令队列31的所有突发模式图形指令完成后，该中央处理器11才可以进行直接存取该显示存储器13的操作，而上述结果势必造成系统执行效率没有明显提高。
本发明的目的是消除目前已有的中央处理器必须等待图形加速器完成所有的突发模式图形指令后才可以进行直接存取显示存储器的操作，而造成系统执行效率没有明显提高的缺点。为了达到上述目的，本发明提供一种快速位映象同步的方法及其装置。该方法及装置给该图形指令增加一个代表序号的域，并将该图形指令所位映象至该显示存储器的页编号及该图形指令的序号储存于一连接于该中央处理器的存储器内。当该中央处理器欲直接存取该显示存储器时，便先比较其页编号是否等于该存储器所记录的页编号。若相等到进一步比较该中央处理器直接存取该显示存储器的图形指令的序号是否大于该存储器所记录的图形指令的序号。若答案是肯定的，代表两图形指令有数据相关性(data dependency)，该中央处理器必须等待先前位映象至同一页的图形指令执行完毕后才可以直接存取该图形存储器。相反地，若当该中央处理器欲直接存取该显示存储器的页编号不等于该存储器所记录的页编号时，或相等但该中央处理器直接存取该显示存储器的图形指令的序号小于该存储器所记录的图形指令的序号时，该中央处理器可直接存取该显示存储器而无须考虑数据不一致的问题。
本发明的快速位映象同步的方法，包含步骤(a)至步骤(e)。在步骤(a)中，记录一中央处理器发出至一图形加速器的图形指令所位映象至一显示存储器的页编号及该图形指令的序号。在步骤(b)中，比较该中央处理器直接存取该显示存储器的页编号是否等于步骤(a)所记录的页编号。若步骤(b)的答案是肯定的，则在步骤(c)中进一步比较该中央处理器直接存取该显示存储器的图形指令的序号是否大于步骤(a)所记录的图形指令的序号。若步骤(c)的答案是肯定的，则在步骤(d)中，该中央处理器等待步骤(a)所记录的相同页编号的图形指令执行完毕后再直接存取该显示存储器，若步骤(b)或(c)的答案是否定的，则在步骤(e)中，该中央处理器不需等待先前的图形指令执行完毕即可直接存取该显示存储器。
本发明的快速位映象同步的装置，包含一中央处理器、一图形加速器、一显示存储器及一存储器。该中央处理器用于产生多个图形指令，其中该图形指令包含位映象至一显示存储器的页编号及一序号，该图形加速器包含一用于储存该中央处理器所发出的图形指令的指令队列。该显示存储器连接至该中央处理器及图形加速器，可被进一步划分为多个页，该存储器连接至该中央处理器，用于储存该图形指令所位映象至该显示存储器的页编号及该图形指令的序号。
本发明将依照附图来说明，其中图1为已有的图形系统结构图；图2为已有的图形加速器内的指令队列和显示存储器的对应示意图；图3为已有的中央处理器、图形加速器、显示存储器之间数据传输的示意图；图4为本发明的图形系统结构图；图5为本发明的图形加速器内的指令队列和显示存储器的对应示意图；图6为本发明的中央处理器、图形加速器、显示存储器之间数据传输的示意图；及图7为本发明的流程图。
图4为本发明的图形系统结构图。和图1不同的是，图4的结构还包含一存储器41，用于储存该中央处理器11送出的图形指令所位映象至该显示存储器13的页编号及该图形指令的序号。该存储器41可位于该中央处理器11的外部，或以嵌入(embedded)的方式制作于该中央处理器11之内，本发明对此并未有任何的限制。
图5为本发明的图形加速器内的指令队列和显示存储器的对应示意图。该中央处理器11送出至该图形加速器12的指令队列31内的图形指令至少包含两个域(field)，分别为位映象至该显示存储器13的页编号的域51及记录该图形指令的序号的域52。该图形指令的上述两个域均被储存于该存储器41之内，且该指令的序号可以递增的方式而产生。
图6为本发明的中央处理器、图形加速器、显示存储器之间数据传输的示意图，其中在该图形加速器12执行完图形指令23后，该中央处理器11即可执行图形指令22而直接存取该显示存储器13。不同于已有技术的是，该中央处理器11所发出的图形指令的域51及52均被记录于该存储器41之内，因此该中央处理器11可以知道该指令队列31内的所有图形指令分别位映象至该显示存储器13内的哪一个页编号及所有图形指令的序号。当该中央处理器11欲直接存取该显示存储器13时，会先检查所存取的页编号是否等于该指令队列31内的任一图形指令的页编号。若答案是肯定的，代表同时有两个图形指令将存取位于该显示存储器13内的同一编号的页。此时该中央处理器11比较该两个图形指令的序号，并由序号较小(先产生)的图形指令先执行，接着才执行序号较大(后产生)的图形指令。该比较方式可如方程式(1)所述，若方程式(1)的条件成立，代表该中央处理器11直接存取该显示存储器13的图形指令的序号小于该存储器41内所记录的对应至同一页的图形指令的序号，且该中央处理器11可以直接发出图形指令存取该显示存储器13。modN＞[([(k-i)+N]modN(1)其中k为该指令队列31所存放图形指令的个数；j为该指令队列31的位映象至相同页编号的图形指令的序号；i为该中央处理器欲直接存取该显示存储器的图形指令的序号；N为该序号的最大值，例如该序号若以8个比特表示，则N等于256；mod为modulo的缩写。
图7为本发明的流程图，在步骤71中，本发明启始。在步骤72中，记录一中央处理器发出至一图形加速器的图形指令所位映象至一显示存储器的页编号及该图形指令的序号。在步骤73，比较该中央处理器11直接存取该显示存储器的页编号是否等于所记录的图形指令的页编号。若答案是否定的，则进入步骤76，该中央处理器11直接发出图形指令存取该显示存储器13，且无须考虑数据不一致的问题。若答案是肯定的，则进入步骤74，进一步比较该中央处理器直接存取该显示存储器的图形指令的序号是否大于所记录的图形指令的序号。若答案是否定的(代表该指令队列内的图形指令已执行完毕)，则进入步骤76，该中央处理器11可以直接发出图形指令存取该显示存储器13，且无须考虑数据不一致的问题。若答案是肯定的，则进入步骤75，该中央处理器等待所记录的相同页编号的图形指令执行完毕后再直接存取该显示存储器13。在步骤75和76执行完毕后，本流程进入步骤77而结束。通过本发明的方法，该中央处理器11在直接存取该显示存储器13时无须如已有技术那样必须等该指令队列31内的所有图形指令均执行完毕后才可以进行。本发明的中央处理器11仅须等待该指令队列31内的位映象至同一页编号的图形指令执行完毕后，即可直接存取该显示存储器13。因此该中央处理器11可以节省许多等待的时间，而提高整体系统的执行效率。
本发明的技术内容及技术特点已如上所述，然而本专业技术人员仍可能基于本发明的实例和说明而作种种不背离本发明精神的替换及修改。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所说明的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修改，并为以下的权利要求范围所涵盖。
权利要求
1.一种快速位映象同步的方法，应用于电脑图形处理中，包含下列步骤(a)记录一中央处理器向一图形加速器发出的图形指令所位映象至一显示存储器的页编号及该图形指令的序号；(b)比较该中央处理器直接存取该显示存储器的页编号是否等于步骤(a)所记录的页编号；(c)若步骤(b)的答案是肯定的，则进一步比较该中央处理器直接存取该显示存储器的图形指令的序号是否大于步骤(a)所记录的图形指令的序号；(d)若步骤(c)的答案是肯定的，则该中央处理器等待步骤(a)所记录的相同页编号的图形指令执行完毕后再直接存取该显示存储器；及(e)若步骤(b)或(c)的答案是否定的，则该中央处理器直接存取该显示存储器。
2.一种快速位映象同步的装置，包含一中央处理器，用于产生多个图形指令，该图形指令包含位映象至一显示存储器的页编号及一序号；一图形加速器，包含一用于储存该中央处理器所发出的图形指令的指令队列；一显示存储器，连接至该中央处理器及图形加速器，可被进一步划分为多个页；及一存储器，连接至该中央处理器，用于储存该图形指令所位映象至该显示存储器的页编号及该图形指令的序号。
3.如权利要求2所述的装置，其中该中央处理器先比较储存于该存储器的页编号及序号，从而决定是否直接存取该显示存储器。
全文摘要
本发明说明一种快速位映象同步方法及装置,其给图形指令增加一代表序号的域,并将该图形指令所位映象的页编号及该图形指令的序号储存于一存储体内。当该中央处理器欲直接存取该显示存储器时,便先比较其页编号是否相等于该存储器所记录的页编号。若是则进一步比较其图形指令的序号是否大于所记录的图形指令的序号。若是则该中央处理器必须等待该记录的图形指令执行完毕后才可以直接存取该图形存储器。反之则直接存取该显示存储器。
文档编号G06T1/00GK1369855SQ0110401
公开日2002年9月18日 申请日期2001年2月14日 优先权日2001年2月14日
发明者刘中杰, 曾昭智 申请人:矽统科技股份有限公司