JP2768352B2 - 図形描画処理システム - Google Patents

図形描画処理システム

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JP2768352B2 JP8153050A JP15305096A JP2768352B2 JP 2768352 B2 JP2768352 B2 JP 2768352B2 JP 8153050 A JP8153050 A JP 8153050A JP 15305096 A JP15305096 A JP 15305096A JP 2768352 B2 JP2768352 B2 JP 2768352B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、図形処理システム
に関し、特に、中央処理装置(CPU)とは別に、図形
描画処理を高速に行うために、1又は複数のプロセッサ
とメモリ等を有したグラフィックアクセラレータ(Gr
aphics Accelerator;「GA」とも
いう)をハードウェアとして具備してなる図形描画シス
テムに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の図形描画方式の従来の技術とし
て、例えば特開平5−266202号公報には、図形プ
ロセッサと、図形プロセッサとは別に並列動作が可能な
図形描画制御部において、図形プロセッサと図形描画制
御部との並列実行度を高めることで図形描画を高速に転
送することを図るべく、図形描画制御部が複数のパラメ
ータのそれぞれに対して先入れ先出し型レジスタである
FIFO(FirstIn First Out)を備
え、メモリ制御部による描画よりも、図形プロセッサか
らのFIFOへのパラメータ入力が速く、FIFOがフ
ル(満杯)となった場合に、図形プロセッサがパラメー
タを図形描画制御部へ転送する前に、必ずFIFOの状
態をチェックし、図形描画制御部からの応答信号をFI
FOがある程度のデータ量以下になるまで抑止して、図
形プロセッサからの次のパラメータ転送を抑止するよう
にした構成が提案されている。
【0003】このように、上記公報記載の従来技術
(「第1の従来技術」という)においては、パラメータ
毎のFIFOを設けたことでグラフィックユニットが動
作中でも命令実行ユニットはパラメータを転送して処理
を続行することができる。
【0004】さらに、制御フラグを持ち、変更しなかっ
たパラメータにも、起動パラメータ書き込み時に、その
ことを識別するフラグを書き、有効なパラメータのみパ
ラメータ保持レジスタへセットすることで、グラフィッ
クコア部がパラメータをFIFOからレジスタへ読み出
すオーバヘッドを軽減することを可能としてる。
【0005】また、従来、グラフィックアクセラレータ
(GA)を使用して図形を描画する図形処理システムで
は、高速描画のためにグラフィックアクセラレータコマ
ンド(「GAコマンド」という)をバッファリングし、
グラフィックアクセラレータのFIFOへ転送するが、
転送の度毎に、グラフィックアクセラレータのステータ
スレジスタを参照し、FIFOがフル(満杯)でないこ
とを確認してから、コマンド転送を行っている(「第2
の従来技術」という)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した第1の従来の
技術は、図形描画制御部から図形プロセッサへの応答信
号を用いているため、図形プロセッサと図形描画制御部
の動作を制御するプロセッサが図形描画制御部以外の周
辺装置を扱うことが難しいという問題点を有している。
特に、一定時間以上応答信号が返らないと動作が保証さ
れないような装置を本プロセッサにて扱うことは困難で
ある。
【0007】また、上記第2の従来技術は、グラフィッ
クアクセラレータのFIFOへの書き込みに関して、効
率的なコマンド転送ができないという問題がある。この
理由は、グラフィックアクセラレータのFIFOへ転送
するたびに、グラフィックアクセラレータの持つグラフ
ィックアクセラレータステータスレジスタを直接参照
し、グラフィックアクセラレータへコマンドが転送でき
る状態であることを確認した後で、グラフィックアクセ
ラレータへコマンド転送を行うため、CPUの負荷が大
きいことによる。
【0008】また、グラフィックアクセラレータステー
タスレジスタの参照回数を減らすために、バッファリン
グを行い、転送回数を減らしているが、バッファリング
処理が追加されるので、CPUの負荷が大きかった。
【0009】従って、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、グラフィックアクセラ
レータ(GA)を装備したシステムにおいて、図形描画
処理を効率的に行う図形描画処理システムを提供するこ
とにある。
【0010】以下、本発明の目的の概要を述べる。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の図形描画処理システムは、CPU側からグ
ラフィックアクセラレータに描画のためのコマンド及び
/又はパラメータを転送して表示画面上に表示出力する
図形描画処理システムにおいて、前記CPUから前記グ
ラフィックアクセラレータが具備するFIFO(ファー
ストインファーストアウト型バッファ)にコマンド及び
/又はパラメータの転送を行う際に、前記CPU側に備
えられた仮想ステータス情報を参照して前記FIFOが
フル状態にないことを示すことを確認した後に前記コマ
ンド及び/又はパラメータの転送を行い、前記仮想ステ
ータス情報が前記FIFOがフル状態を示す場合には、
該フル状態が解除されるまで転送を待ち合わせ、前記グ
ラフィックアクセラレータは、前記FIFOのステータ
ス情報を、前記CPU側の前記仮想ステータス情報に転
送する手段を備えたことを特徴とする
【0012】また、本発明においては、好ましくは、C
PUがFIFOにグラフィックアクセラレータコマンド
を転送し、グラフィックアクセラレータが前記FIFO
からグラフィックアクセラレータコマンドを取り出して
図形描画処理を行う図形処理システムにおいて、前記グ
ラフィックアクセラレータが、前記FIFOからグラフ
ィックアクセラレータコマンドを取り出して描画イメー
ジを生成し、フレームバッファ上に展開するグラフィッ
クアクセラレータ描画手段と、グラフィックアクセラレ
ータステータス情報を前記CPU側にDMA転送するこ
とで、CPU側に備えられた仮想グラフィックアクセラ
レータステータス情報の内容を更新するグラフィックア
クセラレータステータスDMA転送手段と、前記FIF
OがFIFO−フルになった時に、前記グラフィックア
クセラレータステータスDMA転送手段を起動すると共
に、前記FIFOがFIFO−エムプティになった時
に、前記グラフィックアクセラレータステータスDMA
転送手段を起動するグラフィックアクセラレータステー
タス情報設定手段と、を備え、CPUが、利用者プログ
ラムから図形コマンドからグラフィックアクセラレータ
コマンドを生成するグラフィックアクセラレータコマン
ド変換手段と、前記仮想グラフィックアクセラレータス
テータスレジスタ情報がFIFO−フルの場合、FIF
O−ノット−フルとなるまで待ち合わせ、仮想グラフィ
ックアクセラレータステータス情報がFIFO−ノット
−フルなら、前記グラフィックアクセラレータコマンド
変換手段によって生成されたグラフィックアクセラレー
タマンドを前記FIFOへ転送するグラフィックアクセ
ラレータステータス情報判定手段と、を有することを特
徴とする。
【0013】本発明では、上述したように、FIFOへ
のコマンド転送毎のグラフィックアクセラレータステー
タスレジスタの参照を行わず、グラフィックアクセラレ
ータステータスレジスタの参照回数を大幅に減少させ、
また、バッファリングを行わないため、CPUの負荷を
軽減し、グラフィックアクセラレータへのコマンド転送
を効率的に行い、図形描画を高速に行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形
態の構成を示す図である。
【0015】図1を参照すると、本発明の実施の形態に
おいては、CPU側処理である図形処理システム20
は、利用者プログラム10から図形コマンドを受け取る
と、グラフィックアクセラレータ(GA)50のFIF
O(ファーストインファーストアウト型バッファ)51
へ転送するためのグラフィックアクセラレータコマンド
(「GAコマンド」という)を図形コマンドから生成す
るグラフィックアクセラレータコマンド変換手段(「G
Aコマンド変換手段」という)21と、GAコマンド変
換手段21によって生成されたGAコマンドをFIFO
51へ転送し、仮想グラフィックアクセラレータステー
タス情報(「仮想GAステータス情報」という)23が
FIFO−フル(FIFOが満杯)になった時に転送を
中断し、FIFO−ノット−フル(FIFOが満杯でな
い)となるまで待ち合わせ、FIFO−ノット−フルな
ら転送を行うグラフィックアクセラレータステータス情
報判定手段(「GAステータス情報判定手段」という)
22と、を備える。
【0016】グラフィックアクセラレータ(GA)50
は、FIFO51のFIFO−フル、またはFIFO−
フル後のFIFO−ノット−フル状態を監視し、グラフ
ィックアクセラレータステータス情報(「GAステータ
ス情報」という)54を設定するグラフィックアクセラ
レータ(GA)ステータス情報設定手段53と、FIF
O51の“FIFO−フル”、またはFIFO−フル後
に“FIFO−ノット−フル”となった時に、GAステ
ータス情報54の内容をCPU側の仮想GAステータス
情報23へDMA転送するGAステータス情報DMA転
送手段55と、FIFO51からGAコマンドを取り出
し、取り出したコマンドからフレームバッファ(FR
B)60上の描画イメージをFRB上に設定するグラフ
ィックアクセラレータレンダリング手段(「GAレンダ
リング手段」という)52と、を備えている。
【0017】上記した本発明の実施の形態についてより
詳細に説明すべく実施例を図2から図7を参照して詳細
に説明する。
【0018】図2は、GAコマンド変換手段21の処理
動作の一例を模式的に示したものである。利用者プログ
ラム10では、座標値(1.0,1.0)から(10.
0,10.0)まで線幅が2.0の線を描画するため
に、“linewidth”関数の引数で線幅2.0を
指定し、“line”関数で線の描画位置(1.0,
1.0)−(10.0,10.0)を指定している。
【0019】利用者プログラム10から図形コマンドを
受け取った図形処理システム20のGAコマンド変換手
段21では、利用者プログラム10から呼ばれる(CA
LLされる)関数とその引数とからGAコマンドを生成
する。すなわち、“線幅2.0”という図形コマンド2
11と、“(1.0,1.0)から(100.0,10
0.0)位置に線描画”という図形コマンド212とを
解釈し、“線幅2.0”を指定する8バイト(Byt
e)のGAコマンド213と、“線描画(1.0,1.
0)−(10.0,10.0)”を行う20バイトのG
Aコマンド214と、を生成する。
【0020】線幅のGAコマンド213の最初の2バイ
トには、線幅コマンドの全バイト数を示す値の“8”が
設定されている。次の2バイトには、このコマンドが
“線幅設定コマンド”であることを、グラフィックアク
セラレータ(GA)50に知らせるオペレーションコー
ド“35”が設定されている。次の4バイトには、線幅
の実際のデータ“2.0”が設定される。
【0021】続いて、線描画のGAコマンドを生成し、
最初の2バイトには、線描画コマンドの全バイト数を示
す“20”が設定されている。次の2バイトには、この
コマンドが“線描画コマンド”であることをグラフィッ
クアクセラレータ(GA)50に知らせるオペレーショ
ンコード“17”が設定されている。次の16バイトに
は、4バイト毎に、始点座標のx座標値の“1.0”、
y座標値の“1.0”、終点座標値のx座標値の“10
0.0”、y座標値の“100.0”が設定される。
【0022】図3は、図形処理システム20におけるG
Aステータス情報判定手段の処理動作の一例を示す流れ
図である。
【0023】図3を参照して、ステップ221におい
て、GAコマンド変換手段21から呼ばれ(起動さ
れ)、仮想GAステータス情報23が、“FIFO−フ
ル”なら“FIFO−ノット−フル”となるまで待ち合
わせ、“FIFO−ノット−フル”ならば、生成したG
Aコマンドをステップ222でFIFO51へ転送す
る。
【0024】図4は、GAレンダリング手段52の処理
動作の一例を模式的に示す図である。GAレンダリング
手段52は、FIFO51からGAコマンドを取り出
し、1コマンドずつ処理する。
【0025】まず、取り出したコマンド213を参照
し、コマンド長は8バイトであり、オペレーションコー
ドが“35”であることから、これをデコードした結
果、線幅設定コマンドであると認識し、線幅レジスタ
に、“2.0”を設定する。
【0026】グラフィックアクセラレータ(GA)50
の処理機構は、以後、線描画コマンドを受け付けると、
線幅2.0で処理する。
【0027】次のコマンド214を参照し、オペレーシ
ョンコードが“17”であることから、線描画コマンド
であると認識し、線描画のための始点x座標値レジスタ
に“1.0”、始点y座標値レジスタに“1.0”、終
点x座標値レジスタに“100.0”、終点y座標値レ
ジスタに“100.0”をそれぞれ設定する。
【0028】グラフィックアクセラレータ(GA)50
の処理機構は、設定された値から、フレームバッファ
(FRB)60上の、線の始点と終点の座標値を計算
し、さらに始点と終点をつなぐビットの描画位置を計算
し、その生成したイメージをフレームバッファ(FR
B)60に設定し、これにより図形表示装置70には、
始点と終点を所定の線幅で結ぶ直線が描画出力される。
【0029】図5は、GAステータス情報設定手段53
の処理動作の一例を示す流れ図である。図5を参照し
て、ステップ531において、FIFO51がFIFO
−フルになった時に発生する電気信号からGAステータ
ス情報54をFIFO−フルに設定した後に、GAステ
ータスDMA転送手段55を起動し、ステップ532に
おいて、FIFO51が“FIFO−フル”後の“FI
FO−空(エムプティ)”になった時に発生する電気信
号から、GAステータス情報54を設定した後に、GA
ステータスDMA転送手段55を呼び出す。
【0030】図6は、GAステータスDMA転送手段5
5の処理動作の一例を示す流れ図である。図6を参照し
て、ステップ551において、GAステータス情報をD
MA(ダイレクトメモリアクセス)転送し、CPU側の
仮想GAステータス情報23を更新する。
【0031】図7は、本発明の一実施例における図形描
画処理の処理フローを模式的に示す図である。から
へは時間の順に配置されている。
【0032】の時に、図形処理システム20では仮想
GAステータス情報23をチェックし、“FIFO−ノ
ット−フル”であるので、において、FIFO51へ
GAコマンドを転送している。
【0033】で、グラフィックアクセラレータ50側
で“FIFO−フル”が発生し、GAステータス情報5
4がCPU側へDMA転送される。DMA転送中には、
情報の通信路であるバスがDMA転送の処理のために占
有されるため、CPU側の図形処理部システム20から
GAコマンドをグラフィックアクセラレータ50へ転送
することができない。DMA転送により、仮想GAステ
ータス情報23はFIFO−フルの状態に更新された後
に、図形処理システム20のGAステータス情報判定手
段22が仮想GAステータス情報23をチェックする
が、“FIFO−フル”となっているので、“FIFO
−ノット−フル”となるまで転送が待ち合わされる。
【0034】の時に、“FIFO−エムプティ
(空)”が発生し、GAステータス情報54がCPU側
へDMA転送される。DMA転送完了後、図形処理シス
テム20の処理が実行される。DMA転送により、仮想
GAステータス情報23が“FIFO−ノット−フル”
の状態に更新された後に、において、図形処理システ
ム20のGAステータス情報判定手段22が仮想GAス
テータス情報23をチェックした時には、“FIFO−
ノット−フル”であるため、でFIFO51へGAコ
マンドが転送される。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
CPU側は、アクセスの遅い、グラフィックアクセラレ
ータ側のGAステータス情報を直接アクセスするのでは
なく、CPU側に仮想GAステータス情報を用意したこ
とにより、グラフィックアクセラレータのFIFO状態
の参照に必要とされた負荷を大きく低減し、これにより
図形描画を効率的に行うことができるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】本発明の一実施例としてGAコマンド変換手段
の処理の様子を模式的に示す図である。
【図3】本発明の一実施例としてGAステータス情報判
定手段の処理例を示す流れ図である。
【図4】本発明の一実施例としてGAレンダリング手段
の処理例を模式的に示す図である。
【図5】本発明の一実施例としてGAステータスDMA
転送手段の処理例を示す流れ図である。
【図6】本発明の一実施例としてGAステータス情報設
定手段の処理例を示す流れ図である。
【図7】本発明の一実施例における図形描画処理の処理
の流れを時系列的に示す図である。
【符号の説明】
10 利用者プログラム 20 図形処理部 21 GAコマンド変換手段 22 GAステータス情報判定手段 23 仮想GAステータス情報 50 グラフィックアクセラレータ(GA) 51 FIFO(先入れ先出し方式;Fast in
Fast out)バッファ 52 GAレンダリング手段 53 GAステータス情報設定手段 54 GAステータス情報 55 GAステータスDMA転送手段 60 FRB(フレームバッファ) 70 図形表示装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09G 5/36 530 G09G 5/36 530C

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CPU側からグラフィックアクセラレータ
    に描画のためのコマンド及び/又はパラメータを転送し
    て表示画面上に表示出力する図形描画処理システムにお
    いて、 前記CPUから前記グラフィックアクセラレータが具備
    するFIFO(ファーストインファーストアウト型バッ
    ファ)にコマンド及び/又はパラメータの転送を行う際
    に、前記CPU側に備えられた仮想ステータス情報を参
    照して前記FIFOがフル状態にないことを示すことを
    確認した後に前記コマンド及び/又はパラメータの転送
    を行い、前記仮想ステータス情報が前記FIFOがフル
    状態を示す場合には、該フル状態が解除されるまで転送
    を待ち合わせ、 前記グラフィックアクセラレータは、前記FIFOのス
    テータス情報を、前記CPU側の前記仮想ステータス情
    報に転送する手段を備えたことを特徴とする図形描画処
    理システム。
  2. 【請求項2】CPUがFIFO(ファーストインファー
    ストアウト型バッファ)にグラフィックアクセラレータ
    コマンドを転送し、グラフィックアクセラレータが前記
    FIFOバッファからグラフィックアクセラレータコマ
    ンドを取り出して図形描画処理を行う図形処理システム
    において、 前記グラフィックアクセラレータが、 前記FIFOからグラフィックアクセラレータコマンド
    を取り出して描画イメージを生成し、フレームバッファ
    上に展開するグラフィックアクセラレータ描画手段と、 グラフィックアクセラレータステータス情報を前記CP
    U側にDMA転送することで、CPU側に備えられた仮
    想グラフィックアクセラレータステータス情報の内容を
    更新するグラフィックアクセラレータステータスDMA
    転送手段と、 前記FIFOがFIFO−フルになった時に、前記グラ
    フィックアクセラレータステータスDMA転送手段を起
    動すると共に、前記FIFOがFIFO−エムプティに
    なった時に、前記グラフィックアクセラレータステータ
    スDMA転送手段を起動するグラフィックアクセラレー
    タステータス情報設定手段と、 を備え、 CPUが、 利用者プログラムから図形コマンドからグラフィックア
    クセラレータコマンドを生成するグラフィックアクセラ
    レータコマンド変換手段と、 前記仮想グラフィックアクセラレータステータスレジス
    タ情報がFIFO−フルの場合、FIFO−ノット−フ
    ルとなるまで待ち合わせ、仮想グラフィックアクセラレ
    ータステータス情報がFIFO−ノット−フルなら、前
    記グラフィックアクセラレータコマンド変換手段によっ
    て生成されたグラフィックアクセラレータマンドを前記
    FIFOへ転送するグラフィックアクセラレータステー
    タス情報判定手段と、 を有することを特徴とする図形描画処理システム。
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