CN109656532B - 一种基于uml的面向gpu片元着色任务调度方法 - Google Patents

一种基于uml的面向gpu片元着色任务调度方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及计算机硬件建模技术领域，提供一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，包括：步骤1：初始化单元，记为Pixel_Assemble_Initialize；步骤2：图像数据组装单元，记为Pixel_Ipu_Assemble；步骤3：几何引擎数据组装单元，记为Pixel_Geu_Assemble；步骤4：调试信息处理单元，记为Pixel_Debug_Assemble。本发明通过UML语言和事务级建模方法对GPU片元着色任务调度单元进行建模，具体包括GPU片元着色任务调度单元的结构视图和单元内部的行为图。能够帮助系统开发人员更好的理解系统架构和功能，建立更可靠更完善的系统模型，可以更高效的对硬件结构的可行性进行验证。

Description

一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法
技术领域
本发明涉及计算机硬件建模技术领域，尤其涉及一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法。
背景技术
UML(Unitied Modeling Language)又称统一建模语言，是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发提供模型化和可视化支持，UML能够帮助设计者缩短设计时间，减少改进成本，使软硬件分割最优。
GPU流水线高速、并行的特征和灵活的可编程能力，为图形处理和通用并行计算提供了良好的运行平台。目前，我国GPU研制能力薄弱，各领域显示控制系统中大量采用国外进口的商用GPU芯片。尤其是在军用领域中，国外进口商用GPU芯片存在安全性、可靠性、保障性等方面的隐患，无法满足军用环境的需求；而且，出于政治、军事、经济等原因，国外对我国实行技术“封锁”和产品“垄断”，难以获得GPU芯片的底层技术资料，如寄存器资料、详细内部微架构、核心软件源码等，导致GPU功能、性能无法充分发挥，且移植性较差；上述问题严重制约了我国显示系统的独立研制和自主发展，突破图形处理器关键技术、研制图形处理器芯片迫在眉睫。
通过UML建模的GPU片元着色任务调度单元的硬件系统，能够帮助系统开发人员更好的理解系统架构和功能，建立更可靠更完善的系统模型，可以更高效的对硬件结构的可行性进行验证。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提供一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，能够帮助系统开发人员更好的理解系统架构和功能，建立更可靠更完善的系统模型，可以更高效的对硬件结构的可行性进行验证。
本发明的技术解决方案是：
一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，包括：
步骤1：初始化单元，记为Pixel_Assemble_Initialize；
执行检测ipuPixelFifo和geuPixelFifo状态，若ipuPixelFifo为非空且geuPixelFifo为空，则跳转到步骤1；若ipuPixelFifo为空且geuPixelFifo为非空，则跳转到步骤3；若ipuPixelFifo为非空且geuPixelFifo为非空，则报错退出；若ipuPixelFifo为空且geuPixelFifo为空，则调用接口Jsu2SpmuIf中的方法获取调试模式信息，若为调试模式，获取调试模式的信息，跳转到步骤4；否则跳回步骤1；
步骤2：图像数据组装单元，记为Pixel_Ipu_Assemble；
通过Jsu2SpmuPort输出端口获取片元组装的简单/复杂模式；
若为简单模式，读ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括坐标属性和颜色属性。将任务信息和属性信息组装在一起传递到输出控制模块4；
若为复杂模式，读ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括坐标属性和颜色属性。然后调用接口Jsu2SpmuIf接口中的方法获取其他属性信息：包括辅助颜色、6组纹理坐标和雾坐标。调用接口Jsu2OcuVertexIf中的方法将片元任务信息通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块4；将片元属性信息根据各个属性的开关状态下通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法发给统一染色阵列模块5；
步骤3：几何引擎数据组装单元，记为Pixel_Geu_Assemble；
通过Jsu2SpmuPort输出端口获取片元组装的简单/复杂模式；
若为简单模式，读两次ipuPixelFifo，第一次读到的是几何片元坐标属性，第二次读到的是几何片元颜色属性，将几何片元坐标属性和几何片元颜色属性组装到一起通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块4；
若为复杂模式，读十次ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括片元坐标、片元颜色、片元辅助颜色、片元6组纹理坐标和雾坐标；
调用接口Jsu2OcuVertexIf中的方法将片元任务信息通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块4；将片元属性信息根据各个属性的开关状态下通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法发给统一染色阵列模块5；
步骤4：调试信息处理单元，记为Pixel_Debug_Assemble；
调用接口Jsu2SpmuIf接口中的方法获取染色任务类型和调试信息，并接收来自外部几何引擎模块2的调制控制信息，通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法配置统一染色阵列模块5。
包含3个输入端口：ipu2JsuPixelExport、geu2JsuPixelExport、jsuArchRegExport。
包含3个输出端口：jsu2SpmuPort、jsu2UsaPixelPort、jsu2OcuPixelPort。
包含FIFO：ipuPixelFifo通过端口ipu2JsuPixelExport接收来自外部图像处理模块1的图像数据；geuPixelFifo通过端口geu2JsuPixelExport接收来自外部几何引擎模块2的几何引擎数据。
本发明的技术效果是：
本发明提供的一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，通过UML语言和事务级建模方法对GPU片元着色任务调度单元进行建模，具体包括GPU片元着色任务调度单元的结构视图和单元内部的行为图。
能够帮助系统开发人员更好的理解系统架构和功能，建立更可靠更完善的系统模型，可以更高效的对硬件结构的可行性进行验证。
附图说明
图1是GPU片元着色任务调度单元结构视图；
图2是GPU片元着色任务调度单元行为图。
具体实施方式
一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，通过UML语言和事务级建模方法对GPU片元着色任务调度单元进行建模，具体包括GPU片元着色任务调度单元的结构视图和单元内部的行为图。
一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，
包含线程：Pixel_Assemble_Thread；
包含3个输入端口：ipu2JsuPixelExport、geu2JsuPixelExport、jsuArchRegExport；
包含3个输出端口：jsu2SpmuPort、jsu2UsaPixelPort、jsu2OcuPixelPort；
包含FIFO：ipuPixelFifo通过端口ipu2JsuPixelExport接收来自外部图像处理模块1的图像数据；geuPixelFifo通过端口geu2JsuPixelExport接收来自外部几何引擎模块2的几何引擎数据；
如附图1所示。
线程Pixel_Assemble_Thread执行步骤如下：
步骤1：初始化单元，记为Pixel_Assemble_Initialize。
执行检测ipuPixelFifo和geuPixelFifo状态，若ipuPixelFifo为非空且geuPixelFifo为空，则跳转到步骤1；若ipuPixelFifo为空且geuPixelFifo为非空，则跳转到步骤3；若ipuPixelFifo为非空且geuPixelFifo为非空，则报错退出；若ipuPixelFifo为空且geuPixelFifo为空，则调用接口Jsu2SpmuIf中的方法获取调试模式信息，若为调试模式，获取调试模式的信息，跳转到步骤4；否则跳回步骤1；
步骤2：图像数据组装单元，记为Pixel_Ipu_Assemble。
通过Jsu2SpmuPort输出端口获取片元组装的简单/复杂模式；
若为简单模式，读ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括坐标属性和颜色属性。将任务信息和属性信息组装在一起传递到输出控制模块4；
若为复杂模式，读ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括坐标属性和颜色属性。然后调用接口Jsu2SpmuIf接口中的方法获取其他属性信息：包括辅助颜色、6组纹理坐标和雾坐标。调用接口Jsu2OcuVertexIf中的方法将片元任务信息通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块4；将片元属性信息根据各个属性的开关状态下通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法发给统一染色阵列模块5；
步骤3：几何引擎数据组装单元，记为Pixel_Geu_Assemble。
通过Jsu2SpmuPort输出端口获取片元组装的简单/复杂模式；
若为简单模式，读两次ipuPixelFifo，第一次读到的是几何片元坐标属性，第二次读到的是几何片元颜色属性，将几何片元坐标属性和几何片元颜色属性组装到一起通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块4。
若为复杂模式，读十次ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括片元坐标、片元颜色、片元辅助颜色、片元6组纹理坐标和雾坐标。
调用接口Jsu2OcuVertexIf中的方法将片元任务信息通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块4；将片元属性信息根据各个属性的开关状态下通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法发给统一染色阵列模块5；
步骤4：调试信息处理单元，记为Pixel_Debug_Assemble。
调用接口Jsu2SpmuIf接口中的方法获取染色任务类型和调试信息，并接收来自外部几何引擎模块2的调制控制信息，通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法配置统一染色阵列模块5。
如附图2所示。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，其特征在于，包括：
步骤1：初始化单元，记为Pixel_Assemble_Initialize；
执行检测ipuPixelFifo和geuPixelFifo状态，若ipuPixelFifo为非空且geuPixelFifo为空，则跳转到步骤1；若ipuPixelFifo为空且geuPixelFifo为非空，则跳转到步骤3；若ipuPixelFifo为非空且geuPixelFifo为非空，则报错退出；若ipuPixelFifo为空且geuPixelFifo为空，则调用接口Jsu2SpmuIf中的方法获取调试模式信息，若为调试模式，获取调试模式的信息，跳转到步骤4；否则跳回步骤1；
步骤2：图像数据组装单元，记为Pixel_Ipu_Assemble；
通过Jsu2SpmuPort输出端口获取片元组装的简单/复杂模式；
若为简单模式，读ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括坐标属性和颜色属性，将任务信息和属性信息组装在一起传递到输出控制模块(4)；
若为复杂模式，读ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括坐标属性和颜色属性，然后调用接口Jsu2SpmuIf接口中的方法获取其他属性信息：包括辅助颜色、6组纹理坐标和雾坐标，调用接口Jsu2OcuVertexIf中的方法将片元任务信息通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块(4)；将片元属性信息根据各个属性的开关状态下通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法发给统一染色阵列模块(5)；
步骤3：几何引擎数据组装单元，记为Pixel_Geu_Assemble；
通过Jsu2SpmuPort输出端口获取片元组装的简单/复杂模式；
若为简单模式，读两次ipuPixelFifo，第一次读到的是几何片元坐标属性，第二次读到的是几何片元颜色属性，将几何片元坐标属性和几何片元颜色属性组装到一起通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块(4)；
若为复杂模式，读十次ipuPixelFifo，读出任务信息和属性信息，其中任务信息包括任务类型，任务掩码，任务编号；属性信息包括片元坐标、片元颜色、片元辅助颜色、片元6组纹理坐标和雾坐标；
调用接口Jsu2OcuVertexIf中的方法将片元任务信息通过接口Jsu2OcuPixelIf下发给输出控制模块(4)；将片元属性信息根据各个属性的开关状态下通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法发给统一染色阵列模块(5)；
步骤4：调试信息处理单元，记为Pixel_Debug_Assemble；
调用接口Jsu2SpmuIf接口中的方法获取染色任务类型和调试信息，并接收来自外部几何引擎模块(2)的调制控制信息，通过接口Jsu2UsaPixelIf中的方法配置统一染色阵列模块(5)。
2.如权利要求1所述的一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，其特征在于，
包含3个输入端口：ipu2JsuPixelExport、geu2JsuPixelExport、jsuArchRegExport。
3.如权利要求1所述的一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，其特征在于，
包含3个输出端口：jsu2SpmuPort、jsu2UsaPixelPort、jsu2OcuPixelPort。
4.如权利要求1所述的一种基于UML的面向GPU片元着色任务调度方法，其特征在于，
包含FIFO：ipuPixelFifo通过端口ipu2JsuPixelExport接收来自外部图像处理模块(1)的图像数据；geuPixelFifo通过端口geu2JsuPixelExport接收来自外部几何引擎模块(2)的几何引擎数据。
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