一种图形显示数据均衡传输的配置方法及系统与流程

1.本发明属于计算机显示领域，更具体地，涉及一种图形显示数据均衡传输的配置方法及系统。


背景技术：

2.发明专利cn112148630a《一种基于图形处理器(graphics processing unit，gpu)图形显示的显存自适应管理方法》公开了如下技术：通过创建显存对象管理链表，在图形显示应用使用及退出时对显存空间进行自适应管理。该方法是显存管理方法，并未涉及对图形显示数据均衡传输的配置方法。
3.发明专利cn108877706a《具有可变刷新率的低功率显示设备》公开了如下技术：在消费电子设备的液晶显示器(liquid crystal display，lcd)处通过硬件控制的方法改变刷新率。该方法是通过硬件方式改变刷新率，需要额外的硬件电路设计，并未涉及在刷新率不变时，通过软件方式改变提交显存数据次数的方法。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种图形显示数据均衡传输的配置方法及系统，旨在解决同时运行多个图像显示任务时，因图像显示资源不足而导致图像画面显示异常的问题。本发明目的在于同时运行多个图像显示任务时，自适应对单位时间提交到显存数据的次数进行最优设置，在保证图像显示质量的前提下合理分配显示资源，从而获得更好用户体验的优点。
5.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种图形显示数据均衡传输的配置方法，包括如下步骤：
6.s1、图形处理器gpu实时计算当前所有图像显示任务单位时间数据传输量，在满足图形显示质量的前提下，通过实时分析当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，计算gpu单位时间最优的数据传输量；所述系统为图形显示系统；
7.s2、根据步骤s1计算得出的gpu单位时间最优的数据传输量，通过软件方式对单位时间提交到gpu显存数据的次数进行最优设置。
8.在一个可选的示例中，所述步骤s1包括如下步骤：
9.s11、获取显示器刷新率范围，通过所述刷新率范围确定系统单位时间提交显存数据的最慢次数；
10.s12、获取当前所有图像显示任务单位时间传输的数据量，计算得出当前所有图像显示任务数据传输速率；
11.s13、实时比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，通过二分法计算gpu单位时间最优的数据传输量。
12.在一个可选的示例中，所述步骤s13包括如下子步骤：
13.s131、当切换显示器刷新率后，gpu驱动单位时间进行page_flip翻页操作的次数
随之改变，计算当前刷新率下单位时间进行翻页操作的次数，该值为当前刷新率下单位时间进行翻页的默认送显次数；
14.s132、比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，如果当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，记录当前单位时间进行翻页的次数为预设翻页次数，基于所述预设翻页次数和系统单位时间提交显存数据的最慢次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，减小单位时间进行翻页操作的次数，使其满足当前所有图像任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率；
15.s133、比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，如果当前所有图像显示任务数据传输速率等于系统最大传输速率，此时预设翻页次数即为单位时间进行翻页操作的最优次数；如果当前所有图像显示任务数据传输速率小于系统最大传输速率，基于所述预设翻页次数和默认送显次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，增加单位时间进行翻页操作的次数，使其满足当前所有图像任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率；
16.s134、通过上述步骤计算出gpu驱动单位时间进行翻页操作的最优次数，基于所述最优次数和当前所有图像显示任务每次提交到显存的数据计算gpu单位时间最优的数据传输量，使得所述最优数据传输量刚好小于系统最大传输量。
17.在一个可选的示例中，所述步骤s132中通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，具体包括如下步骤：
18.记录当前单位时间进行翻页操作的次数，将当前单位时间翻页次数与系统单位时间提交显存数据的最慢次数进行比较，若当前翻页次数小于或等于最慢次数，则取所述当前翻页次数与0的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；若当前翻页次数大于最慢次数，则当单位时间进行翻页次数为最慢次数时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取当前翻页次数和最慢次数的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取最慢次数和0的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；将求取所述第一取值中间值的两个数值中的最大值设为第一数值，最小值设为第二数值；
19.当单位时间进行翻页次数为所述第一取整中间值时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取所述第一数值和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取所述第二数值和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；
20.重复上述步骤，直到当单位时间进行翻页的次数为第n-1取整中间值时，当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，而当单位时间进行翻页的次数为第n取整中间值，当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，此时，将第n-1取整中间值设为单位时间进行翻页操作的最优次数；n为大于等于2的整数。
21.在一个可选的示例中，所述步骤s133中通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，具体包括如下步骤：
22.记录当前单位时间进行翻页操作的次数为预设翻页次数，当预设翻页次数为单位时间默认送显次数时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则所述默认送显次数为单位时间进行翻页的最优次数；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，取所述预设翻页次数和默认送显次数的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；
23.当单位时间进行翻页次数为所述第一取整中间值时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取所述默认送显次数和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取预设翻页次数和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；
24.重复上述步骤，直到当单位时间进行翻页的次数为第n-1取整中间值时，当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，而当单位时间进行翻页的次数为第n取整中间值，当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，此时，将第n-1取整中间值设为单位时间进行翻页操作的最优次数；n为大于等于2的整数。
25.第二方面，本发明提供了一种图形显示数据均衡传输的配置系统，包括：
26.最优数据传输量确定单元，用于实时计算当前所有图像显示任务单位时间数据传输量，在满足图形显示质量的前提下，通过实时分析当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，计算图形处理器gpu单位时间最优的数据传输量；所述系统为图形显示系统；
27.gpu显存数据传输配置单元，用于根据所述gpu单位时间最优的数据传输量，通过软件方式对单位时间提交到gpu显存数据的次数进行最优设置。
28.在一个可选的示例中，所述最优数据传输量确定单元，获取显示器刷新率范围，通过所述刷新率范围确定系统单位时间提交显存数据的最慢次数；获取当前所有图像显示任务单位时间传输的数据量，计算得出当前所有图像显示任务数据传输速率；以及实时比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，通过二分法计算gpu单位时间最优的数据传输量。
29.在一个可选的示例中，所述最优数据传输量确定单元实时比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，通过二分法计算gpu单位时间最优的数据传输量，具体为：当切换显示器刷新率后，gpu驱动单位时间进行page_flip翻页操作的次数随之改变，计算当前刷新率下单位时间进行翻页操作的次数，该值为当前刷新率下单位时间进行翻页的默认送显次数；比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，如果当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，记录当前单位时间进行翻页的次数为预设翻页次数，基于所述预设翻页次数和系统单位时间提交显存数据的最慢次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，减小单位时间进行翻页操作的次数，使其满足当前所有图像任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率；比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，如果当前所有图像显示任务数据传输速率等于系统最大传输速率，此时预设翻页次数即为单位时间进行翻页操作
的最优次数；如果当前所有图像显示任务数据传输速率小于系统最大传输速率，基于所述预设翻页次数和默认送显次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，增加单位时间进行翻页操作的次数，使其满足当前所有图像任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率；以及通过上述步骤计算出gpu驱动单位时间进行翻页操作的最优次数，基于所述最优次数和当前所有图像显示任务每次提交到显存的数据计算gpu单位时间最优的数据传输量，使得所述最优数据传输量刚好小于系统最大传输量。
30.在一个可选的示例中，所述最优数据传输量确定单元基于所述预设翻页次数和系统单位时间提交显存数据的最慢次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，具体为：记录当前单位时间进行翻页操作的次数，将当前单位时间翻页次数与系统单位时间提交显存数据的最慢次数进行比较，若当前翻页次数小于或等于最慢次数，则取所述当前翻页次数与0的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；若当前翻页次数大于最慢次数，则当单位时间进行翻页次数为最慢次数时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取当前翻页次数和最慢次数的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取最慢次数和0的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；将求取所述第一取值中间值的两个数值中的最大值设为第一数值，最小值设为第二数值；当单位时间进行翻页次数为所述第一取整中间值时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取所述第一数值和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取所述第二数值和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；重复上述步骤，直到当单位时间进行翻页的次数为第n-1取整中间值时，当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，而当单位时间进行翻页的次数为第n取整中间值，当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，此时，将第n-1取整中间值设为单位时间进行翻页操作的最优次数；n为大于等于2的整数。
31.在一个可选的示例中，所述最优数据传输量确定单元基于所述预设翻页次数和默认送显次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，具体包括如下步骤：
32.记录当前单位时间进行翻页操作的次数为预设翻页次数，当预设翻页次数为单位时间默认送显次数时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则所述默认送显次数为单位时间进行翻页的最优次数；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，取所述预设翻页次数和默认送显次数的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；当单位时间进行翻页次数为所述第一取整中间值时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取所述默认送显次数和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取预设翻页次数和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；重复上述步骤，直到当单位时间进行翻页的次数为第n-1取整
中间值时，当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，而当单位时间进行翻页的次数为第n取整中间值，当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，此时，将第n-1取整中间值设为单位时间进行翻页操作的最优次数；n为大于等于2的整数。
33.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
34.本发明提供了一种图形显示数据均衡传输的配置方法及系统，通过实时计算当前所有图像显示任务单位时间数据传输量，在满足图形显示质量的前提下，实时分析当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，计算gpu单位时间最优的数据传输量；并通过软件实现方式对单位时间提交到显存数据的次数进行最优设置。本发明可以在同时运行多个图像显示任务时，自适应对单位时间提交到显存数据的次数进行最优设置，在保证图像显示质量的前提下合理分配显示资源，从而获得更好用户体验的优点。
附图说明
35.图1是本发明实施例提供的图形显示数据均衡传输的配置方法流程图；
36.图2是本发明实施例提供的步骤s1的子流程图；
37.图3是本发明实施例提供的步骤s132的子流程图；
38.图4是本发明实施例提供的步骤s133的子流程图；
39.图5是本发明实施例提供的步骤s2的子流程图；
40.图6是本发明实施例提供的图形显示数据均衡传输的配置系统架构图。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.如图1所示，本发明提供了一种图形显示数据均衡传输的配置方法，其包括如下步骤：
43.s1、gpu实时计算当前所有图像显示任务单位时间数据传输量。在满足图形显示质量的前提下，通过实时分析当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，计算gpu单位时间最优的数据传输量。
44.s2、根据s1计算得出的gpu单位时间最优数据传输量，通过软件方式对单位时间提交到显存数据的次数进行最优设置。
45.如图2所示，所述步骤s1包括如下子步骤：
46.s11、gpu获取显示器刷新率范围，通过该范围可以得出系统单位时间提交显存数据的最快次数fast和最慢次数slow，如果显示器只有一种刷新率，则说明此时系统单位时间提交显存数据的次数只有一种，即最高次数等于最低次数。
47.s12、gpu获取当前所有图像显示任务单位时间传输的数据量，计算得出当前所有图像显示任务数据传输速率display_rate。
48.s13、实时分析当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率system_
rate，通过二分法计算gpu单位时间最优的数据传输量。
49.在一个可选的示例中，所述步骤s13包括如下子步骤：
50.s131、当切换显示器刷新率后，gpu驱动单位时间进行page_flip翻页操作的次数随之改变，计算当前刷新率下单位时间进行翻页操作的次数，该值为当前刷新率下单位时间进行翻页的默认送显次数；
51.s132、比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，如果当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，记录当前单位时间进行翻页的次数为预设翻页次数，基于所述预设翻页次数和系统单位时间提交显存数据的最慢次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，减小单位时间进行翻页操作的次数，使其满足当前所有图像任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率；
52.具体地，比较当前所有图像显示任务数据传输速率display_rate和系统最大传输速率system_rate的大小，如果display_rate大于system_rate，记录当前单位时间进行page_flip的次数为tmp。通过二分法计算出单位时间进行page_flip(翻页)操作的最优次数。具体计算方法如图3所示：
53.记录当前单位时间进行翻页操作的次数，将当前单位时间翻页次数与系统单位时间提交显存数据的最慢次数进行比较，若当前翻页次数小于或等于最慢次数，则取所述当前翻页次数与0的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；若当前翻页次数大于最慢次数，则当单位时间进行翻页次数为最慢次数时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取当前翻页次数和最慢次数的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取最慢次数和0的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；将求取所述第一取值中间值的两个数值中的最大值设为第一数值，最小值设为第二数值；
54.当单位时间进行翻页次数为所述第一取整中间值时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取所述第一数值和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取所述第二数值和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；
55.重复上述步骤，直到当单位时间进行翻页的次数为第n-1取整中间值时，当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，而当单位时间进行翻页的次数为第n取整中间值，当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，此时，将第n-1取整中间值设为单位时间进行翻页操作的最优次数；n为大于等于2的整数。
56.s133、比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，如果当前所有图像显示任务数据传输速率等于系统最大传输速率，此时预设翻页次数即为单位时间进行翻页操作的最优次数；如果当前所有图像显示任务数据传输速率小于系统最大传输速率，基于所述预设翻页次数和默认送显次数通过二分法计算出单位时间进行翻页操作的最优次数，增加单位时间进行翻页操作的次数，使其满足当前所有图像任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率；
57.具体地，比较当前所有图像显示任务数据传输速率display_rate和系统最大传输速率system_rate的大小。如果display_rate等于system_rate，则单位时间进行page_flip的次数保持tmp不变。如果display_rate小于system_rate，通过二分法计算出单位时间进行page_flip(翻页)操作的最优次数。具体计算方法如图4所示：
58.记录当前单位时间进行翻页操作的次数为预设翻页次数，当预设翻页次数为单位时间默认送显次数时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则所述默认送显次数为单位时间进行翻页的最优次数；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，取所述预设翻页次数和默认送显次数的中间值，并对该中间值向下取整，得到第一取整中间值；
59.当单位时间进行翻页次数为所述第一取整中间值时，比较当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率的大小，若当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，则取所述默认送显次数和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；若当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，则取预设翻页次数和第一取整中间值的中间值，并对该中间值向下取整，得到第二取整中间值；
60.重复上述步骤，直到当单位时间进行翻页的次数为第n-1取整中间值时，当前所有图像显示任务数据传输速率小于或等于系统最大传输速率，而当单位时间进行翻页的次数为第n取整中间值，当前所有图像显示任务数据传输速率大于系统最大传输速率，此时，将第n-1取整中间值设为单位时间进行翻页操作的最优次数；n为大于等于2的整数。
61.s134、通过上述步骤计算出gpu驱动单位时间进行翻页操作的最优次数，基于所述最优次数和当前所有图像显示任务每次提交到显存的数据计算gpu单位时间最优的数据传输量，使得所述最优数据传输量刚好小于系统最大传输量。
62.如图5所示，所述步骤s2包括如下子步骤：
63.s21、根据s1计算得到的gpu单位时间最优的数据传输量设置单位时间进行page_flip操作的次数。
64.s22、内核层收到应用层提交的page_flip后开始进行page_flip。内核层完成page_flip操作后会发送事件至应用层。
65.图6是本发明提供的图形显示数据均衡传输的配置系统，如图6所示，包括：
66.最优数据传输量确定单元610，用于实时计算当前所有图像显示任务单位时间数据传输量，在满足图形显示质量的前提下，通过实时分析当前所有图像显示任务数据传输速率和系统最大传输速率，计算图形处理器gpu单位时间最优的数据传输量；所述系统为图形显示系统；
67.gpu显存数据传输配置单元620，用于根据所述gpu单位时间最优的数据传输量，通过软件方式对单位时间提交到gpu显存数据的次数进行最优设置。
68.可以理解的是，上述各个单元的详细功能实现可参见前述方法实施例中的介绍，在此不做赘述。
69.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。