[发明专利]数据处理系统

说明书

本发明涉及数据处理系统。一种数据处理器包括：执行单元(42)，其执行指令以进行数据处理操作；寄存器文件(46)，其在工作时可存储供执行单元使用的以及由执行单元产生的数据值；以及缓冲器(52)，其位于寄存器文件与执行单元之间，用于向执行单元提供来自寄存器文件的数据值以在执行指令时使用，并从执行单元接收输出数据值以写到寄存器文件。要由数据处理器的执行单元(42)执行的指令具有相关联的缓冲器逐出优先级指示，该缓冲器逐出优先级指示表示从缓冲器(52)逐出将在执行指令时生成的输出数据值的优先级。然后，在选择数据值以从缓冲器(52)逐出时，使用缓冲器逐出优先级指示。

技术领域

本发明总体涉及执行程序指令以执行处理操作的数据处理器的操作，诸如执行包括一个或更多个可编程处理级(“着色器”)的图形处理流水线的图形处理器中的操作。

背景技术

图形处理通常以流水线方式进行，其中一个或更多个流水线化的级对数据进行操作以生成最终渲染输出，例如，所显示的帧。现在，许多图形处理流水线包括一个或更多个可编程处理级，通常称为“着色器”。例如，图形处理流水线可包括以下各项中的一项或多项，并且通常包括以下全部各项：几何体着色器、顶点着色器和片段(像素)着色器。这些着色器是可编程处理级，对输入数据值执行着色器程序以生成所期望的输出数据集，例如在片段着色器的情况下适当着色和渲染的片段数据，以由其余图形处理流水线处理和/或以输出。

在图形着色器操作中，要生成的图形输出(诸如渲染目标，例如帧)中的各个图形工作“项”(在这方面，“项”通常是顶点或采样位置(例如，在片段着色器的情况下))将借助于执行线程来处理，该执行线程将针对所讨论的图形工作“项”执行所讨论的着色器程序中的指令。

为了执行着色器程序，图形处理器(图形处理单元(GPU))将为此目的而包括一个或多个适当的执行单元(一个或多个电路)。执行单元将包括用于执行着色器程序(图形处理流水线的“着色器”)的可编程处理电路。

当执行该着色器程序时，由着色器执行单元执行的实际数据处理操作通常由执行单元的相应功能单元(电路)(诸如数学单元(电路))响应于正被执行的(着色器)程序中的指令来执行并在该指令的控制下执行。因此，例如，适当的功能单元(诸如数学单元)将响应于正被执行的(着色器)程序中的指令来执行数据处理操作并根据该指令的要求来执行数据处理操作。

当执行程序中的指令时，执行单元(例如，执行单元的适当功能单元，诸如数学单元)通常将读取一个或更多个输入数据值(操作数)，使用这些输入数据值执行处理操作以生成输出数据值，然后返回输出数据值，例如供由正被执行的程序中的后续指令进行另外的处理和/或用于输出(用于在正被执行的程序的执行期间之外的其它用途)。

在执行指令时要使用的输入数据值通常将被存储在执行(功能)单元可访问的适当存储部中，诸如执行单元的和/或执行单元可访问的寄存器文件(一组寄存器)，并且执行(功能)单元在执行指令时生成的输出数据值将对应地写回到该存储部，例如寄存器文件，以供将来使用。因此，当执行指令时，执行单元将从诸如寄存器文件这样的适当存储部中读取输入数据值(操作数)，并将其输出值写回到该存储部(例如寄存器文件)。

为了促进该操作，要被执行的指令通常将指示针对该指令的输入数据值(操作数)的位置(例如，根据存储这些值的寄存器)以及对应地，输出数据值将被写到的位置(再次地例如并且通常根据输出数据值将被写到的寄存器的身份)。然后，在执行指令时执行单元将从所指示的位置(例如寄存器)读取输入值，并将其输出值写回到所指示的目的地位置(例如寄存器)。

发明内容

申请人认为，当在诸如图形处理器这样的数据处理器的执行单元中执行指令序列时，仍有对操作进行改进的余地。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作数据处理系统的方法，所述数据处理系统包括：

数据处理器，在所述数据处理器中，执行线程可用执行程序指令以进行数据处理操作，所述数据处理器包括：