[发明专利]GPU中一种实现命令解析和顶点获取并行的装置和方法

权利要求书

1.GPU中一种实现命令解析和顶点获取并行的装置，其特征为：包含以下模块：

接收命令模块：该模块为一个缓冲区FIFO，用于接收CPU通过总线发送的GPU命令；

命令预解析模块：该模块完成命令的分类，将GPU命令分成参数配置命令、顶点配置命令和图形绘制命令三种；

缓冲区FIFO模块：两个缓冲区FIFO，其中FIFO A用于缓存参数配置命令和图形绘制命令，FIFO B用于缓存顶点配置命令；

顶点仲裁、读取模块：用于将顶点配置命令中提取的信息转化成各顶点属性的读取命令，向存储器发出读取请求，其中的请求仲裁也由本模块完成；

命令解析模块：负责解析FIFO A中的命令，其中解析绘图命令需要得到顶点数据，这些数据需要从顶点缓冲区FIFO中读取；

顶点缓冲区模块：用于接收顶点仲裁、读取模块得到的顶点数据，向命令解析模块提供顶点数据。

2.GPU中一种实现命令解析和顶点获取并行的方法，其特征为：将GPU的绘图命令设计成三种类型：参数配置命令、顶点配置命令和图形绘制命令，设每个顶点的坐标和属性为P₀、P₁、P₂、……P_n，其中n＝3且为自然数，坐标和属性均为单精度浮点数，为了使命令解析操作和顶点获取操作并行执行，按照以下步骤执行：

步骤1：接收CPU发出的GPU命令；

步骤2：接收到命令之后首先进行预解析，按照命令类型标志进行分类，将参数配置命令和绘制命令存储在一个FIFO A，将顶点配置命令保存在一个FIFO B；

步骤3：命令解析模块读取FIFO A，得到参数配置命令和绘制命令，这些由命令解析模块执行，参数配置的结果直接发送给对应功能模块，绘制命令解析得到顶点属性各分量的数量信息，然后按照各分量的个数直接从FIFO中获取相应的顶点数据发送给下一级模块处理；同时，顶点获取模块读取FIFO B，根据顶点配置命令得到各个顶点属性分量的地址、数目、跨度信息，访存模块按P₀、P₁、P₂、……P_n的顺序发出各个分量对存储器的访问，由请求仲裁模块负责发出访存请求和返回数据的处理，处理完成的返回数据保存在顶点FIFO中；利用顶点FIFO实现顶点仲裁、读取写顶点FIFO，命令解析读顶点FIFO的并行操作。

3.根据权利要求2所述的GPU中一种实现命令解析和顶点获取并行的方法，其特征为：所述的步骤3中的请求仲裁模块，其实现的仲裁方式为：设当前顶点配置命令有m个顶点，m为自然数，P₀、P₁、P₂、……P_n属性配置的地址分别为Addr_P0、Addr_P1、Addr_P2、……Addr_Pn，每个属性的跨度信息分别为Burst_P0、Burst_P1、Burst_P2、……Burst_Pn，分为以下两个同步执行过程：

1)依次将P₀、P₁、P₂、……P_n属性的访存地址和跨度信息写入请求FIFO，其中i∈[1,n]，本次所有请求写出后，顶点数目m变为m-1，若此时顶点数目不为0则将各属性地址Addr_Pi变为Addr_Pi+Burst_Pi，再次依次写请求FIFO，如此重复操作，直到顶点数目为0则该组配置命令处理完毕，读FIFO B获取下一组配置命令执行该过程；

2)请求FIFO非空时，由请求仲裁模块读取请求FIFO，根据读取的FIFO数据向存储器发出读请求，返回的数据写入顶点FIFO。