CN104216781B - 显存分配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于医疗成像软件的显存分配方法及系统。所述方法包括：启动所述医疗成像软件启动；分配总显存空间，所述总显存空间至少能满足运行所述医疗成像软件的需要；启动所述医疗成像软件的功能模块；从所述总显存空间中，分配局部显存空间，所述局部显存空间至少能满足运行所述功能模块的需要；接收关闭所述医疗成像软件的指令；释放所述总显存空间；关闭所述医疗成像软件。所述系统包括：总显存空间分配单元、局部显存空间分配单元、总显存空间释放单元。本发明确保医疗成像软件能合理分配到显存空间，避免程序中断。

Description

显存分配方法及系统

技术领域

本发明涉及医疗成像领域，尤其涉及一种显存分配方法及系统。

背景技术

目前，计算机辅助医疗成像技术已经成为医学临床诊断的重要辅助手段，其借助于X线成像、超声波成像、磁共振成像、红外线成像、放射性核素成像、光学成像等技术，将生物体病灶处的形态、结构及某些生理功能的信息转化为数字/模拟信号，再对这些信号进行加工和处理，最终以图像的方式再现该生物体的病灶及其周围组织。

用户通过使用提供于客户端上的医疗成像软件，启动医疗成像，并最终在客户端上展现成像的结果。在图像展现阶段，为了满足图像质量和分辨率的需要，医疗成像软件与其他大型3D游戏和专业渲染引擎一样，离不开图形处理器（Graphic Processing Unit，GPU）。随着需要临时存储的数据越来越多，需要的显存容量越来越大，显存容量已成为影响图形处理器性能发挥的主要制约因素。因此，有必要对显存进行分配和回收管理。

图1示出了现有技术的医疗成像软件显存分配和回收的方法，可以概括为：在需要显存空间时申请，在使用之后立即释放。具体地，一般医疗成像软件会提供多个功能模块，各功能模块通过用户的操作而启动，具有随机性。现有技术中，在用户启动了某一功能模块之后，才会根据运行该功能模块需要的显存空间为其分配显存。在该功能模块执行完毕之后，这部分的显存空间就随之释放。

在测试和运行了多种医疗成像软件之后，本发明人发现：

在实际操作中，出于各种原因导致不可避免地总会存在某些进程和医疗成像软件竞争显存空间。而医疗成像软件作为一个应用级进程，无法控制/限制同为应用级进程的其他进程抢占GPU资源。更糟糕的是，有些进程一旦抢占了显存空间，将长期占用不再释放，最终导致启动了医疗成像软件的某一功能模块，却因无法获得足够的显存空间而造成程序中断。这是那些承担满载工作量、需长时间连续运行医疗成像软件的医学影像科室所无法接受的。因此，如何确保医疗成像软件在需要时能分配到显存空间成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

申请公布号为CN102654830A的中国专利申请中，披露了更多相关内容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何确保医疗成像软件在需要时能分配到显存空间。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种显存分配方法，适用于医疗成像软件，包括：

启动所述医疗成像软件；

分配总显存空间，所述总显存空间至少能满足运行所述医疗成像软件的需要；

启动所述医疗成像软件的功能模块；

从所述总显存空间中，分配局部显存空间，所述局部显存空间至少能满足运行所述功能模块的需要；

接收关闭所述医疗成像软件的指令；

释放所述总显存空间；

关闭所述医疗成像软件。

在一个实施例中，所述总显存空间大于等于运行所述医疗成像软件所需的最低显存空间配置。

在一个实施例中，所述运行所述医疗成像软件所需的最低显存空间配置在所述医疗成像软件中设定。

在一个实施例中，所述总显存空间大于等于运行所述医疗成像软件中各功能模块所需的最低显存空间配置之和。

在一个实施例中，所述局部显存空间大于等于运行所述功能模块所需的最低显存空间配置。

在一个实施例中，运行所述功能模块所需的最低显存空间配置在所述医疗成像软件中设定。

在一个实施例中，采用静态分配法或动态分配法分配所述局部显存空间。

在一个实施例中，若采用动态分配法分配局部显存空间，则还包括：在所述局部显存空间使用完毕后，将所述局部显存空间释放到所述总显存空间中。

在一个实施例中，所述局部显存空间使用完毕的时间节点在所述医疗成像软件中设定。

在一个实施例中，还包括：若无法分配所述总显存空间，则提示告警信息。

根据本发明的一个方面，还提供了一种显存分配系统，适用于医疗成像软件，包括：

总显存空间分配单元，用于在所述医疗成像软件启动后，分配总显存空间，所述总显存空间至少能满足运行所述医疗成像软件的需要；

局部显存空间分配单元，用于在启动所述医疗成像软件的功能模块后，从所述总显存空间中，分配局部显存空间，所述局部显存空间至少能满足运行所述功能模块的需要；

总显存空间释放单元，用于接收关闭所述医疗成像软件的指令后，释放所述总显存空间，关闭所述医疗成像软件。

在一个实施例中，还包括：局部显存空间释放单元，用于在采用动态分配法分配所述局部显存空间的情况下，在所述局部显存空间使用完毕后，将所述局部显存空间释放到所述总显存空间中。

在一个实施例中，还包括：告警提示单元，用于在无法分配所述总显存空间时，提示告警信息。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明在运行医疗成像软件伊始就申请一块总显存空间，确保了在整个医疗成像软件运行过程中各功能模块都能合理分配到显存空间，避免了程序中断，保证了日常医学检查作业中医疗成像软件的正常运行。

附图说明

图1为现有技术的医疗成像软件显存分配方法的流程示意图；

图2为本发明的显存分配方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明的显存分配方法第二实施例的各阶段结果示意图；

图4为本发明的显存分配方法第三实施例的各阶段结果示意图；

图5为本发明的显存分配系统第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。

为了解决上述技术问题，发明人在医疗成像软件启动后预先占用所需的全部显存空间，并一直占用到进程结束时才释放从而间接地实现医疗成像软件获得显存空间最高优先级的目的，避免了模块执行过程中GPU资源被抢占而导致进程中断的问题。

具体地，本发明提供了一种适用于医疗成像软件的显存分配方法。图2示出了本发明的显存分配方法第一实施例的流程示意图。如图2所示，本实施例包括以下步骤：

执行步骤S10，启动医疗成像软件。

执行步骤S20，分配总显存空间。

具体地，所述总显存空间至少能满足运行所述医疗成像软件的需要。在本实施例中，所述总显存空间大于等于运行所述医疗成像软件所需的最低显存空间配置。在实际操作中，通常在所述医疗成像软件的程序编制完毕后，便能确定运行所述医疗成像软件所需的最低环境配置，所述最低显存空间配置是所述最低环境配置其中一项参数。

在其他实施例中，还可以在已知各功能模块所需最低显存空间配置的前提下，设定所述总显存空间为各最低显存空间配置之和上浮一定显存空间。上浮的显存空间用于显存冗余。如上所述，通常一个功能模块所需的最低显存空间，在该功能模块的程序编制完毕后就能确定。

需要说明的是，本发明还包括提示告警的步骤（图未示），用于在启动所述医疗成像软件，发现可分配显存空间已小于所述总显存空间，分配不到足够的总显存空间时，提示告警信息。这样可以提前告知用户未来程序可能中断的风险，使得用户可以在较早的时候就采取适当的措施优化运行环境，保证后续程序正常执行。

继续参考图2，执行步骤S30，启动医疗成像软件的功能模块。

具体地，在所述医疗成像软件的用户界面上提供有多个控件，用户通过键盘输入、鼠标点击或触摸屏触摸等方式对所述控件进行操作，以启动相应的功能模块。在一些医疗成像软件中，一旦启动了某一功能模块，与该功能模块相关的后续功能模块会根据预先设计好的程序流先后自动启动，或者在需要人工干预的时候再提供类似的控件以供用户选择。前后功能模块的相关性由所述医疗成像软件执行的具体医疗检查决定。

执行步骤S40，从总显存空间中，分配局部显存空间。

具体地，所述局部显存空间应至少能满足运行所述功能模块的需要。在本实施例中，所述局部显存空间大于等于运行所述功能模块所需的最低显存空间配置。通常，在所述功能模块的程序编制完毕后，便能确定运行所述功能模块所需的最低显存空间配置，所述最低显存空间配置可在所述医疗成像软件中设定。

具体地，所述局部显存空间应从所述总显存空间中未被分配的剩余空间中分配所述局部显存空间。进一步地，可采用静态分配法或动态分配法等现有技术分配所述局部显存空间，本发明对此不作具体限定。本领域技术人员可以理解，步骤S30、S40可根据用户指令循环执行。

若采用动态分配法分配所述局部显存空间，则本实施例还包括执行步骤S50，判断局部显存空间是否使用完毕。若所述局部显存空间已使用完毕，则执行步骤S60，将所述局部显存空间释放到总显存空间中。

具体地，各局部显存空间何时使用完毕，可在所述医疗成像软件中设定。一般在各功能模块的程序编制完毕之时，便可确定局部显存空间何时使用完毕、何时释放。比如：当一个功能模块与其他的功能模块之间不存在需要互相传递的数据时，则该功能模块的局部显存空间中保存的是该功能模块的局部变量，在该功能模块执行完毕时，所述局部变量就已使用完毕，可以释放。而若该功能模块与其他功能模块存在数据交互，则需要在相关的这些功能模块均使用完毕这些数据后，才能释放所述局部显存空间。具体地，所述功能模块之间的内聚、耦合关系以及所述医疗成像软件中各功能模块的深度、宽度、扇入和扇出等，可在所述医疗成像软件的总体设计阶段确定下来。

继续参考图2，执行步骤S70，接收关闭医疗成像软件的指令。

执行步骤S80，释放总显存空间。

需要说明的是，在本实施例中，使用指针辅助实现显存空间的分配和回收管理，所述指针总是指向可分配显存空间的起始地址。

具体地，在为运行医疗成像软件分配总显存空间时，记录下所述总显存空间的首地址和大小，此时的指针指向首地址。

为运行功能模块分配局部显存空间时，根据指针位置以及该功能模块所需的大小为该功能模块分配局部显存空间，每次分配后记录下所分配的局部显存空间的起始地址和大小，同时更新所述总显存空间中剩余空间的大小和指向剩余空间起始地址的指针。

若需要回收局部显存空间，则清空所述局部显存空间中的数据，并更新所述总显存空间中剩余空间的大小和指向剩余空间起始地址的指针。

在接收关闭医疗成像软件的指令后，释放所述总显存空间和指针。

在其他实施例中，也可通过指针和表示该位置是否已被分配的标识符（Tag）配合使用实现相同的功能，或者不使用指针而通过直接记录物理地址等方式记录显存空间的分配情况，本发明对此不作具体限定。

最后，执行步骤S90，关闭医疗成像软件。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，在分配局部显存空间之后，还当然包括运行功能模块对应的数据处理（图未示），可基于多种现有技术实现所述数据处理，在此不再赘述。

为了更清楚地说明本发明，还提供了第二实施例。图3为本发明的显存分配方法第二实施例的各阶段结果示意图。第二实施例中的医疗成像软件所需的最低显存空间配置为256KB。该医疗成像软件一共提供了6个功能模块，即：功能模块A～F。运行各功能模块所需的最低显存空间配置分别为：功能模块A为8KB、功能模块B为16KB、功能模块C为64KB、功能模块D为128KB、功能模块E为32KB、功能模块F为8KB。在本实施例中，采用静态分配法为各功能模块分配对应的局部显存空间，各功能模块的启动顺序为A、B、C、D、E、F。需要说明的是，在实际应用环境中，用户启动功能模块的顺序具有随机性和不可预测性。

参考图3，启动医疗成像软件，由于医疗成像软件所需的最低显存空间配置为256KB，因此为其分配大小为256KB的总显存空间。这时，总显存空间的初始状态为剩余空间256KB。

接着，用户运行了功能模块A。功能模块A所需的最低显存空间配置为8KB，因此为功能模块A分配大小为8KB的局部显存空间。这时，总显存空间的剩余空间为248KB。

接着，用户又运行了功能模块B，功能模块B所需的最低显存空间配置为16KB，因此为功能模块B分配大小为16KB的局部显存空间。这时，总显存空间的剩余空间为232KB。

接着，用户又运行了功能模块C，功能模块C所需的最低显存空间配置为64KB，因此为功能模块C分配大小为64KB的局部显存空间。这时，总显存空间的剩余空间为168KB。

接着，用户又运行了功能模块D，功能模块D所需的最低显存空间配置为128KB，因此为功能模块D分配大小为128KB的局部显存空间。这时，总显存空间的剩余空间为40KB。

接着，用户又运行了功能模块E，功能模块E所需的最低显存空间配置为32KB，因此为功能模块E分配大小为32KB的局部显存空间，。这时，总显存空间的剩余空间为8KB。

接着，用户又运行了功能模块F，功能模块F所需的最低显存空间配置为8KB，因此为功能模块F分配大小为8KB的局部显存空间。这时，总显存空间的剩余空间为0KB。

在功能模块F运行完毕后，此时接收到了用户关闭所述医疗成像软件的指令，所以同时释放功能模块A～F的局部显存空间，总显存空间恢复到初始状态256KB。

接着，关闭医疗成像软件，释放大小为256KB的总显存空间。

图4为本发明的显存分配方法第三实施例的各阶段结果示意图。与第二实施例相同的部分，不再赘述。与第二实施例不同的是，本实施例中采用动态分配法分配局部显存空间，因此所述局部显存空间在使用完毕后需要释放。本实施例中还进一步示出了使用指针辅助局部显存空间的分配。

参考图4，启动医疗成像软件，为运行所述医疗成像软件分配大小为256KB的总显存空间。这时，总显存空间的初始状态为剩余空间256KB，指针指向首地址。

接着，用户运行了功能模块A。功能模块A所需的最低显存空间配置为8KB，因此从首地址开始为功能模块A分配大小为8KB的局部显存空间，同时指针下移。这时，总显存空间的剩余空间为248KB，指针指向功能模块A的局部显存空间后一地址。

接着，用户又运行了功能模块B。功能模块B所需的最低显存空间配置为16KB，因此从指针所指位置开始为功能模块B分配大小为16KB的局部显存空间，同时指针下移。这时，总显存空间的剩余空间为232KB，指针指向功能模块B的局部显存空间后一地址。

同理，用户又先后运行了功能模块C、D，先后为功能模块C分配大小为64KB的局部显存空间，为功能模块D分配大小为128KB的局部显存空间，这时，总显存空间的剩余空间为40KB，指针指向功能模块D的局部显存空间后一地址。

在功能模块C运行完毕后，释放了功能模块C的局部显存空间，并更新了指针指向的位置。这时，总显存空间的剩余空间为104KB（C释放了64KB，原先还有剩余空间40KB），指针指向功能模块B的局部显存空间后一地址。

接着，用户又运行了功能模块E。功能模块E所需的最低显存空间配置为32KB，因此从指针所指位置开始为功能模块E分配大小为32KB的局部显存空间，同时指针下移。这时，总显存空间的剩余空间为72KB（32KB+40KB），指针指向功能模块E的局部显存空间后一地址。

接着，用户又运行了功能模块F，为功能模块F分配大小为8KB的局部显存空间。这时，总显存空间的剩余空间为64KB（24KB+40KB），指针指向功能模块F的局部显存空间后一地址。

在功能模块B运行完毕后，释放了功能模块B的局部显存空间，并更新了指针指向的位置。这时，总显存空间的剩余空间为80KB（B释放了16KB，原先还有剩余空间64KB），指针指向功能模块A的局部显存空间后一地址。

在功能模块D运行完毕后，释放了功能模块D的局部显存空间。这时，总显存空间的剩余空间为208KB（D释放了128KB，原先还有剩余空间80KB），指针仍指向功能模块A的局部显存空间后一地址。

本实施例也包括在接收到关闭所述医疗成像软件之后，释放所述局部显存空间和总显存空间等步骤，具体可参考前一实施例的相关描述，在此不再赘述。

需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明的部分或全部可借助软件并结合必需的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可包括其上存储有机器可执行指令的一个或多个机器可读介质，这些指令在由诸如计算机、计算机网络或其他电子设备等一个或多个机器执行时可使得该一个或多个机器根据本发明的实施例来执行操作。机器可读介质可包括，但不限于，软盘、光盘、CD-ROM（紧致盘-只读存储器）、磁光盘、ROM（只读存储器）、RAM（随机存取存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。

本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

相应地，本发明还提供了一种适用于医疗成像软件的显存分配系统。

图5为本发明的显存分配系统第一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例包括：总显存空间分配单元U10、局部显存空间分配单元U20总显存空间释放单元U40。

总显存空间分配单元U10，用于在所述医疗成像软件启动后，分配总显存空间，所述总显存空间至少能满足运行所述医疗成像软件的需要。

局部显存空间分配单元U20，与所述总显存空间分配单元U10相连，用于在启动所述医疗成像软件的功能模块后，从所述总显存空间中，分配局部显存空间，所述局部显存空间至少能满足运行所述功能模块的需要。

总显存空间释放单元U40，用于接收关闭所述医疗成像软件的指令后，释放所述总显存空间，关闭所述医疗成像软件。

本实施例还可包括：局部显存空间释放单元U30，与所述局部显存空间分配单元U20相连，用于在采用动态分配法分配所述局部显存空间的情况下，在所述局部显存空间使用完毕后，将所述局部显存空间释放到所述总显存空间中。

本实施例还可包括：告警提示单元U50，与所述总显存空间分配单元U10相连，用于在无法分配所述总显存空间时，提示告警信息。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，上述部分组件可以是可编程逻辑器件，包括：可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic，PAL）、通用阵列逻辑（Generic ArrayLogic，GAL）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)中的一种或多种，本发明对此不做具体限制。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (13)

1.一种显存分配方法，适用于医疗成像软件，其特征在于，包括：

启动所述医疗成像软件，由所述医疗成像软件申请一块总显存空间；

分配总显存空间，所述总显存空间至少能满足运行所述医疗成像软件的需要；

启动所述医疗成像软件的功能模块；

从所述总显存空间中，分配局部显存空间，所述局部显存空间至少能满足运行所述功能模块的需要；

接收关闭所述医疗成像软件的指令；

一直占用到进程结束时释放所述总显存空间；

关闭所述医疗成像软件。

2.根据权利要求1所述的显存分配方法，其特征在于，所述总显存空间大于等于运行所述医疗成像软件所需的最低显存空间配置。

3.根据权利要求2所述的显存分配方法，其特征在于，所述运行所述医疗成像软件所需的最低显存空间配置在所述医疗成像软件中设定。

4.根据权利要求1所述的显存分配方法，其特征在于，所述总显存空间大于等于运行所述医疗成像软件中各功能模块所需的最低显存空间配置之和。

5.根据权利要求1所述的显存分配方法，其特征在于，所述局部显存空间大于等于运行所述功能模块所需的最低显存空间配置。

6.根据权利要求4或5所述的任一显存分配方法，其特征在于，运行所述功能模块所需的最低显存空间配置在所述医疗成像软件中设定。

7.根据权利要求1所述的显存分配方法，其特征在于，采用静态分配法或动态分配法分配所述局部显存空间。

8.根据权利要求7所述的显存分配方法，其特征在于，若采用动态分配法分配局部显存空间，则还包括：

在所述局部显存空间使用完毕后，将所述局部显存空间释放到所述总显存空间中。

9.根据权利要求8所述的显存分配方法，其特征在于，所述局部显存空间使用完毕的时间节点在所述医疗成像软件中设定。

10.根据权利要求1所述的显存分配方法，其特征在于，还包括：若无法分配所述总显存空间，则提示告警信息。

11.一种显存分配系统，适用于医疗成像软件，其特征在于，包括：

总显存空间分配单元，用于在所述医疗成像软件启动后，根据所述医疗成像软件的申请分配总显存空间，所述总显存空间至少能满足运行所述医疗成像软件的需要；

局部显存空间分配单元，用于在启动所述医疗成像软件的功能模块后，从所述总显存空间中，分配局部显存空间，所述局部显存空间至少能满足运行所述功能模块的需要；

总显存空间释放单元，用于接收关闭所述医疗成像软件的指令后，一直占用到进程结束时释放所述总显存空间，关闭所述医疗成像软件。

12.根据权利要求11所述的显存分配系统，其特征在于，还包括：

局部显存空间释放单元，用于在采用动态分配法分配所述局部显存空间的情况下，在所述局部显存空间使用完毕后，将所述局部显存空间释放到所述总显存空间中。

13.根据权利要求11所述的显存分配系统，其特征在于，还包括：

告警提示单元，用于在无法分配所述总显存空间时，提示告警信息。