CN1157661C - 计算机系统以图形卡存储器作为延伸存储器的系统与方法 - Google Patents

计算机系统以图形卡存储器作为延伸存储器的系统与方法 Download PDF

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Abstract

提出一种使用图形卡的局部存储器作为计算机系统的系统延伸存储器的系统与方法。该方法在重新启动计算机系统时，根据使用者的选择，利用图形卡的驱动程序将图形卡的一部分局部存储器宣告为系统延伸存储器，且将图形卡的剩余局部存储器宣告为新局部存储器，并告知操作系统。之后，该方法利用芯片组将系统延伸存储器与系统原始存储器宣告为新系统存储器，并回复BIOS的存储器容量检测指令。当存储器存取指令的地址位于系统延伸存储器的地址范围时，将该存储器存取指令经由PCI/AGP总线传送到图形卡。

Description

计算机系统以图形卡存储器作为 延伸存储器的系统与方法
技术领域
本发明是关于存储器的存取系统与方法，特别是关于在计算机系统中以图形卡中的局部存储器作为系统延伸存储器的存储器存取系统与方法。
背景技术
图1表示一般计算机系统的结构图。如图所示，一般的计算机系统包含中央处理单元(central process unit，CPU)120、系统存储器(systemmemory)140、图形卡(graphics card)130、以及连接该等单元的芯片组110。计算机系统除了系统存储器140外，图形卡130本身也包含局部存储器(local memory)160。而中央处理单元120在计算机系统启动(boot)时，执行烧录在ROM的BIOS 150的程序。一般的图形卡所包含的局部存储器仅作为帧缓冲器(flame buffer)，因此该局部存储器的大小(size)不大。然而，随着3D图形(graphics)功能的需求增加，局部存储器不仅作为帧缓冲器，还必须提供图纹缓冲器(texture buffer)、深度缓冲器(z buffer)、以及其它与图形相关的缓冲器。所以，目前的局部存储器的大小越来越大。
图纹缓冲器是用来储存图纹数据，且图纹数据可大幅增加3D场景(scene)的描绘详细程度(rendering details)。因此要描绘的越详细，越需要更大的图纹数据。因此，图纹缓冲器也相对的增加。相同的，深度缓冲器是用来储存场景的深度数据，因此深度数据越精确，深度缓冲器也相对地增加。
然而，计算机系统除了在执行3D图形外，并非经常需要相当大的局部存储器，例如在文书处理时仅需要执行2D图形的操作。所以配置于图形卡的局部存储器大部分处于闲置的(idle)状态，造成资源上的浪费。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明的目的是提出一种以图形卡的局部存储器作为系统存储器的延伸存储器的计算机系统。
为了实现上述目的，本发明使用图形卡的局部存储器作为计算机系统的系统延伸存储器的方法在重新启动计算机系统时，根据使用者的选择，利用图形卡的驱动程序将图形卡的一部分局部存储器宣告为系统延伸存储器，且将图形卡的剩余局部存储器宣告为新局部存储器，并告知操作系统。之后，该方法利用芯片组将系统延伸存储器与系统原始存储器宣告为新系统存储器，并回复BIOS的存储器容量检测指令。当存储器存取指令的地址位于系统延伸存储器的地址范围时，将该存储器存取指令经由PCI/AGP总线传送至图形卡。
附图说明
图1表示一般计算机系统的结构图；
图2表示本发明计算机系统的存储器配置的示意图；
图3表示本发明的计算机系统的存储器控制流程图。
附图中的标号说明
11系统原始存储器范围
12新系统存储器范围
20图形卡的原始存储器范围
21图形卡的新存储器范围
22图形卡的延伸存储器范围
具体实施方式
以下参考图式说明本发明以图形卡的局部存储器作为系统存储器的延伸存储器的计算机系统。
图2表示本发明计算机系统的存储器配置的示意图。如图所示，本发明的计算机系统实际上配置有64MB的系统原始存储器11，地址范围从0000：0000到03FF：FFFF，且所配置的图形卡具有32MB的局部原始存储器20，地址范围从8E00：0000～8FFF：FFFF。为了充份利用图形卡的局部原始存储器20，本发明的计算机系统将局部原始存储器20分割成两个区域，即作为图形卡使用的16MB新局部存储器(8E00：0000至8EFF：FFFF)21、以及作为系统存储器使用的16MB系统延伸存储器(8F00：0000至8FFF：FFFF)22。所以，对计算机系统而言，计算机系统可使用的新系统存储器12共有80MB，定址范围从0000：0000到04FF：FFFF，可有效提高该计算机系统的性能。虽然局部存储器的存取速度没有系统存储器快，但至少比使用硬盘作为延伸存储器要快。
当然，是否将局部存储器20的一部分作为系统存储器可根据使用者的需要设定。亦即，当使用者需要执行3D图形的程序时，则不需将局部存储器20的一部分作为系统存储器。而当使用者执行非3D程序时，则在计算机重新开机时，可将局部存储器20的一部分宣告为系统存储器，以提高该计算机系统的性能。
另外，本发明的计算机系统必须要芯片组110与图形卡130的驱动程序互相配合。本发明的计算机系统在图形卡130的BIOS上新增一个驱动程序来执行存储器大小评估指令。且在系统的BIOS上增加可选择图形卡130的局部存储器作为系统存储器的延伸存储器的功能。
如果该计算机系统需要图形卡130的局部存储器作为系统存储器的延伸存储器时，必须重新启动(reboot)计算机，并利用BIOS所提供的选择功能，选择使用图形卡的局部存储器作为系统存储器的延伸存储器。而当计算机系统执行BIOS的存储器大小评估指令时，芯片组110不但要检测系统原始存储器的大小，还要检测图形卡130的局部存储器所提供的延伸存储器的大小。并将系统原始存储器的大小与延伸存储器的大小宣告为新的系统存储器容量。在芯片组检测系统存储器与延伸存储器的同时，还需要知道并储存系统原始存储器与延伸存储器的地址(address)范围。利用在CPU送出存储器存取指令时，芯片组可根据地址范围将存储器存取指令转送(redirect)到DRAM或经由PCI/AGP总线转送图形卡130。
而且，在计算机系统启动时，图形卡130上的VGA BIOS也执行存储器大小评估指令。局部存储器的大小是由图形卡进行检测，并将扣除延伸存储器后的大小报告给计算机的操作系统。因此，当应用程序(applications)在执行时，只会使用到一部分局部存储器，而不会使用到延伸存储器作为局部存储器。
图3表示本发明的计算机系统的存储器控制流程图。该流程图说明当CPU送出一个存储器存取指令时，芯片组如何判断该存储器存取指令所欲存取的装置或单元。该芯片组的存储器控制流程如下：
步骤S302：接收一个存储器存取指令；
步骤S304：判断该存储器存取指令的地址是否位于系统原始存储器的范围，如果位于系统原始存储器的范围则跳到步骤S306，否则跳到步骤S308；
步骤S306：将该存储器存取指令送到系统原始存储器，并跳到步骤S318；
步骤S308：判断该存储器存取指令的地址是否位于系统延伸存储器的范围，如果位于系统延伸存储器的范围则跳到步骤S310，否则跳到步骤S312；
步骤S310：将该存储器存取指令的地址对应到图形卡的局部存储器地址，并跳到步骤S314；
步骤S312：判断该存储器存取指令的地址是否位于图形卡的局部存储器地址的范围，如果位于图形卡的局部存储器的范围则跳到步骤S314，否则跳到步骤S316；
步骤S314：将该存储器存取指令经由PCI/AGP总线送到图形卡的局部存储器，并跳到步骤S318；
步骤S316：将该存储器存取指令送到其它装置，例如USB接口等；
步骤S318：结束。
因此，本发明的计算机系统将图形卡的一部分局部存储器挪作系统存储器的延伸存储器，可有效提高该计算机系统的效能。例如，在一般计算机系统的存储器不足的情形下会将硬盘的空间挪作延伸存储器，而本发明是将图形卡的一部分局部存储器挪作系统存储器的延伸存储器。但因CPU对于图形卡局部存储器的存取速度高于硬盘的数据的存取速度，因此本发明的计算机系统可提供更好的效能。

Claims (7)

1.一种在计算机系统中以图形卡的局部存储器作为系统延伸存储器的方法，包含下列步骤：
重新启动计算机系统；
宣告系统延伸存储器容量，根据选择将图形卡的一部分局部存储器宣告为系统延伸存储器；
宣告新局部存储器容量，将上述图形卡的剩余局部存储器宣告为新局部存储器，并通知操作系统；
宣告新系统存储器容量，将上述系统延伸存储器与系统原存储器宣告为新系统存储器，并回复BIOS的存储器容量检测指令；以及
传送存储器存取指令到上述图形卡，当存储器存取指令的地址位于上述系统延伸存储器的地址范围时，将该存储器存取指令经由PCI/AGP总线传送到上述图形卡。
2.如权利要求1的在计算机系统中以图形卡的局部存储器作为系统延伸存储器的方法，其中在上述宣告新系统存储器容量的步骤中，由上述计算机系统的芯片组宣告上述新系统存储器容量。
3.如权利要求1的在计算机系统中以图形卡的局部存储器作为系统延伸存储器的方法，其中在上述宣告新局部存储器容量的步骤中，由上述图形卡的驱动程序宣告新局部存储器容量。
4.如权利要求1的在计算机系统中以图形卡的局部存储器作为系统延伸存储器的方法，其中在上述传送存储器存取指令到上述图形卡的步骤中，是由上述芯片组将上述延伸存储器的地址对应于上述图形卡的上述延伸存储器地址。
5.一种在计算机系统中以图形卡的局部存储器作为系统延伸存储器的系统，包括：
宣告系统延伸存储器容量的装置，根据选择将图形卡的一部分局部存储器宣告为系统延伸存储器；
宣告新局部存储器容量的装置，将上述图形卡的剩余局部存储器宣告为新局部存储器，并告知操作系统；
宣告新系统存储器容量的装置，将上述系统延伸存储器与系统原存储器宣告为新系统存储器，并回复BIOS的存储器容量检测指令；以及
传送存储器存取指令到上述图形卡的装置，当存储器存取指令的地址位于上述系统延伸存储器的地址范围时，将该存储器存取指令经由PCI/AGP总线传送到上述图形卡。
6.如权利要求5的在计算机系统中以图形卡的局部存储器作为系统延伸存储器的系统，其中上述宣告系统延伸存储器容量的装置，是配置于上述计算机系统的芯片组内。
7.如权利要求5的在计算机系统中以图形卡的局部存储器作为系统延伸存储器的系统，其中上述宣告新局部存储器容量的装置，是配置于上述图形卡。
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