[发明专利]一种GPU软件生态设计系统

说明书

本发明涉及一种GPU软件生态设计系统。本发明包括自下而上，依次连接的硬件抽象与操作系统层、驱动管理层、图形绘制接口实现层、通用图形库层和应用软件层。本发明建立了一套稳定清晰的软件生态层次，确保GPU软件层次清晰、易于扩展和可维护。

技术领域

本发明属于计算机图形领域，尤其涉及一种GPU软件生态设计系统。

背景技术

图形处理器(Graphic Processing Unit，GPU)的出现解决了单靠CPU进行图形绘制难以满足日益增长的图形处理需求的问题。然而面对GPU设计、实现和使用过程中的复杂性、大规模和易用性，亟需一种面向GPU的层次化软件生态体系。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种GPU软件生态设计系统，其建立了一套稳定清晰的软件生态层次，确保GPU软件层次清晰、易于扩展和可维护。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种GPU软件生态设计系统，其特殊之处在于：所述设计系统包括自下而上，依次连接的硬件抽象与操作系统层、驱动管理层、图形绘制接口实现层、通用图形库层和应用软件层。

优选的，设计系统还包括工具软件层，通用图形库层通过工具软件层与应用软件层连接。

优选的，为满足GPU的使用、调试需求，工具软件层提供一系列工具软件，包括染色器编译工具、BiosRom开发工具、驱动配置工具、光标生成工具、接口配置工具、字库工具、实时运行监控工具、日志分析工具、性能数据采集工具和解析工具等。

优选的，相对GPU软件，硬件抽象与操作系统层将硬件抽象化，隐藏特定平台的硬件接口细节，为操作系统提供虚拟硬件平台，使其具有硬件无关性，并保证多种平台的可移植性，为软件开发提供基本的硬件资源管理和控制。

优选的，驱动管理层提供底层设备管理接口，为图形绘制接口实现层提供图形接口实现所需要的软件支持，包括模块抽象、设备驱动、多GPU管理、多GL管理和附加服务等内容，为上层图形绘制软件提供多GPU和多GL上下文管理功能。

优选的，图形绘制接口实现层完成OpenGL核心库接口函数、图形指令生成函数以及GL公共服务函数的实现，包括生成指令前的参数合法性以及状态处理，生成指令中的图形指令生成以及同步管理和处理过程中用到的公共服务函数，为通用图形库层提供可靠、完善的OpenGL绘制接口。

优选的，通用图形库层调用图形绘制接口实现层接口，组合封装OpenGL API，以来实现复杂的图形绘制操作，通用图形库主要包括GLU、GLUT和字库加速库。

优选的，应用软件层使用图形绘制接口实现层或通用图形库层接口完成应用软件开发。

本发明提供的一种GPU软件生态设计系统，建立由硬件抽象与操作系统层、驱动管理层、图形绘制接口实现层、通用图形库层、工具软件层和应用软件层组成的层次化软件生态体系，自底向上支持GPU图形应用的开发和运行，建立一套稳定清晰的软件生态层次，确保GPU软件层次清晰、易于扩展和可维护，具有较强的设计指导意义。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。

参见图1，本发明具体实施例的GPU软件生态设计系统包括自下而上，依次连接的硬件抽象与操作系统层1、驱动管理层2、图形绘制接口实现层3、通用图形库层4、工具软件层5和应用软件层6。其中：

相对GPU软件，硬件抽象与操作系统层1将硬件抽象化，隐藏特定平台的硬件接口细节，为操作系统提供虚拟硬件平台，使其具有硬件无关性，并保证多种平台的可移植性，为软件开发提供基本的硬件资源管理和控制。