KR0167116B1

KR0167116B1 - 변형가능한 디스플레이 메모리 제공방법 및 장치

Info

Publication number: KR0167116B1
Application number: KR1019920013435A
Authority: KR
Inventors: 프리엠 커티스; 맬라코우스키 크리스; 맥킨타이어 브루스; 모패트 거이; 로스 피터
Original assignee: 마이클 에이치. 모리스; 선 마이크로시스템즈 인코오퍼레이티드
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1999-03-20
Also published as: JP3321651B2; KR930002927A; US5742788A; JPH06214550A

Abstract

출력 디스플레이 상에 표시될 최소한 두 개의 완전한 프레임에 대한 데이터를 기억시키기에 충분한 비디오 랜덤 억세스 메모리 배열을; 포함하며, 단일 버퍼기능을 갖는 그리고 이중버퍼기능을 갖는 응용 프로그램을 단독으로 또는 동시에 수행시키는 출력디스플레이용 프레임 버퍼메모리; 메모리 배열을 단일 프레임 버퍼 상에서 수행하도록 설계된 프로그램과 함께 사용될 때는 단일 프레임 버퍼로 구성하고, 이중 프레임 버퍼 상에서 수행하도록 설계된 단일 프로그램과 함께 사용될 때는 두 개의 가시 프레임 버퍼로 구성하고 이중 프레임 버퍼 상에서 수행하도록 설계된 다수의 프로그램과 함께 사용될 때는 하나의 가시프레임 버퍼와 하나의 비가시 프레임 버퍼로 구성하는 장치; 프로그램이 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램, 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램, 또는 다수의 이중버퍼기능을 갖는 프로그램으로 동작하는가에 따라 디스플레이에 공급될 데이터를 선택하는 장치가 제공되는 장치구성.

Description

변형 가능한 디스플레이 메모리 제공방법 및 장치

제1도는 종래 기술인 이중 버퍼기능을 갖는 디스플레이 시스템의 블록도,

제2도는 다중 윈도우 디스플레이에서 기능을 수행할 수 있는 값싼 이중 버퍼기능을 갖는 디스플레이 시스템의 블록도,

제3도는 본 발명에 따라 설계된 출력 디스플레이 구조에 대한 블록도,

제4도는 본 발명에 따라 설계된 출력 디스플레이 구조에 의해 서로 다른 방식으로 사용되는 메모리의 각 부분들을 나타내는 블록도.

본 발명은 컴퓨터 디스플레이 메모리에 관한 것으로, 특히, 컴퓨터에 의해 수행되는 소프트웨어를 만족시킬 수 있도록 구성된 디스플레이 메모리를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

전형적인 컴퓨터 시스템에서는 출력 디스플레이상에 표시되는 데이터를 생성한다. 이 출력 디스플레이는 전형적으로 음극선관으로서, 표시될 프로그램이 빠른 움직임을 표현할 때 그 속도가 너무 빨라 관측자의 눈에는 화면이 정지된 것으로 보이도록 다수의 완전한 화면영상을 연속적으로 발생시킨다. 연속적으로 표시될 개개의 영상(프레임들)들을 생성하기 위해, 프레임 버퍼 내로 데이터가 기록된다.

프레임 버퍼는 밝기를 제어할 수 있는 디스플레이상의 각 위치(픽셀) 주위에 정보를 기억시켜 완전한 화면영상을 생성한다.

예를 들면, 디스플레이는 한 행에 약 1000개의 픽셀을 갖는 약 1000개의 행 내에 픽셀을 표시할 수 있다. 각 프레임 내 이와 같은 정보 모두는 디스플레이로 주사되기 전에 프레임 버퍼로 기록된다.

전체의 화상을 나타내는 데이터가 프레임버퍼 내에 존재할 때, 프레임이 디스플레이로 전송되게 된다. 전형적으로, 데이터는 프레임버퍼로부터 디스플레이의 상측 좌측 코너에서 시작하여 좌측에서 우측으로 수평적으로 진행하면서 디스플레이의 하측 우측 코너까지 픽셀단위 그리고 라인단위로 전송된다. 화상이 출력 디스플레이 상에 연속으로 나타나도록 하기 위해, 프레임 버퍼 내 연속 프레임은 초당 그 30 프레임의 율 또는 그 이상으로 출력 디스플레이를 계속 주사해야 한다.

데이터의 각 프레임이 디스플레이에 주사될 때, 다음 프레임 내에 나타날 새로운 데이터가 프레임 버퍼에 전달되어야만 한다.

일반적으로, 변화하는 데이터만이 프레임 버퍼 내에서 이전의 데이터를 대치시킬 수 있다. 전형적으로 응용 프로그램을 수행하는 중앙처리장치는 임의의 특정 프레임 내에서 변화가 발생하는 위치를 선택한다.

이들 변화는 화면상에서 변화하는 픽셀위치를 나타내는 프레임 버퍼 위치에서 발생한다. 변화하지 않는 모든 데이터는 프레임 버퍼 내에 변화하지 않는 상태로 남아 있는다. 프레임 내에 표시될 새로운 데이터는 임의의 시간에 변화되는 프레임 버퍼의 위치에 기록된다. 정보가 프레임 버퍼에 기록됨과 동시에 프레임 버퍼로부터 출력 디스플레이로 주사되도록 하기 위해서, 두 개의 포트를 갖는 비디오 랜덤 억세스 메모리(VRAM)가 프레임 버퍼로 사용된다. 데이터는 한 포트를 통해 기록되고, 다른 포트를 통해 디스플레이에 주사된다. VRAM은 두 개의 포트를 사용함으로써 더 많은 트랜지스터를 필요로 하기 때문에 종래의 동적 랜덤 억세스 메모리(DRAM)보다 가격이 훨씬 비싸다.

정보가 디스플레이로 주사됨과 동시에 데이터가 VRAM 프레임 버퍼 내에 위치되는 경우, 디스플레이에 주사되는 정보는 두 번씩 교체된 프레임으로부터 발생될 가능성이 있게 된다. 예를 들면, 데이터가 프레임버퍼로 기록되는 속도보다 더 빨리 주사가 진행되어 변화하는(기록되는) 프레임 버퍼의 일부분이 디스플레이에 주사되는 경우에, 디스플레이의 일부분은 첫 번째 프레임이 될 프레임 버퍼와 순차 프레임이 될 프레임 버퍼의 일부분으로부터 발생될 것이다. 두 번씩 교체된 프레임의 부분이 동시에 표현되는 것을 프레임 티어링(frame tearing)이라고 부른다. 이는 실시간 비디오에서처럼 디스플레이가 급격히 변화되는 경우에, 영상이 심하게 왜곡될 수 있기 때문에 매우 난처하게 될 수 있다.

이와 같은 프레임 티어링 현상을 없애기 위해, 이중 버퍼기능을 갖는 디스플레이가 사용된다. 이중의 버퍼기능은 두 개의 완전한 프레임 버퍼를 사용하여, 프레임 각각에 하나의 완전한 프레임을 기억시키는 것이다. 이와 같은 시스템에는 프로그램 제어에 응답하여 데이터를 제2프레임버퍼로부터 제1프레임 버퍼로 기록시키고, 디스플레이로 주사하는 회로를 포함한다.

가장 간단한 형태를 살펴보면, 이와 같은 동작은 한 쌍의 VRAM 프레임 버퍼를 사용하여 제1 또는 제2의 프레임 버퍼 내의 데이터를 디스플레이에 멀티플렉싱함으로써 수행된다. 이와 같은 형태에 있어서, 프레임 버퍼가 포함하는 데이터가 디스플레이에 주사되는 시간 동안 데이터는 절대로 프레임 버퍼에 기록되지 않는다. 하나의 프레임이 완전히 기록된 후에 차례로, 디스플레이에 주사되고 데이터는 제2프레임 버퍼에 기록된다.

데이터는 그의 내용이 디스플레이에 주사되는 동안에는 프레임 버퍼에 절대로 기록되지 않기 때문에, 프레임 티어링 현상은 발생할 수 없게 된다.

이중 버퍼링 기능은 출력 디스플레이상에서 급격히 변화하는 프로그램과 함께 사용된다.

컴퓨터 설계자의 첫 번째 목표 중 하나는 다수의 개개프로그램이 컴퓨터 상에서 수행되어 컴퓨터의 출력 디스플레이 상에 동시에 표시되도록 하는 것이다. 전형적으로, 다수의 개개 프로그램이 컴퓨터 출력 디스플레이 상에 표시될 때, 각각의 프로그램은 확장되고 감소된 크기로 또는 중복된 형태로 움직이는 화면의 직사각형 영역인 윈도우 내에 나타나게 된다.

다수의 프로그램들이 실행되어 다수의 윈도우 내에 동시에 표시될 수 있다면, 컴퓨터를 이용하여 수행될 수 있는 작업이 가속화될 수 있을 것이다.

전형적으로, 서로 다른 개개의 프로그램에 의해 개개의 윈도우에 기록되는 정보는 서로 다른 속도로 기록될 것이다.

예를 들면, 실시간 비디오를 표시하는 하나의 윈도우에 지정되는 정보는 매우 빠르게 변화되는 반면, 키보드로부터 다른 윈도우에 표시될 워드프로세싱 프로그램으로 타이핑된 정보는 더욱 서서히 변화하게 된다.

결과적으로, 프레임이 변화하는 속도는 프로그램에 따라 변한다.

프레임 티어링을 없애기 위한 상술된 가장 단순한 형태의 이중 버퍼링 기능은 단일 프로그램이 출력 디스플레이 상에서 이중 버퍼기능을 갖는 형태로 수행될 때 매우 유용하다. 그러나, 다수의 프로그램이 동일 출력상의 서로 다른 윈도우 내에서 동시에 수행되어 다수의 이들 프로그램이 프레임 티어링 현상을 받을 수 있게 될 경우에 이 형태의 이중 버퍼링 기능은 불충분하게 된다. 이는 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우가 완성되었을 때 각 프레임 버퍼의 전체 내용이 디스플레이에 주사됨으로써 단순한 형태의 이중 버퍼링 기능이 성공적으로 되기 때문이다.

데이터가 비동기속도로 다수의 윈도우에 대한 프레임 버퍼에 기록된다면, 기록이 일어나는 타이밍은 윈도우마다 다르게 된다.

이는 프레임 버퍼가 디스플레이에 주사되는 동안 어떠한 기록도 일어나지 않도록 기록의 타이밍을 조정하기가 매우 어렵게 만들며, 불가능하게 한다.

결과적으로, 프레임 티어링은 급격히 변화하는 데이터를 표시하는 다수의 윈도우가 디스플레이 상에서 동시에 수행되고 있을 때 발생된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 윈도우 확인(identification)(ID) 평면이라 불리우는 또 다른 버퍼를 첨가시키는 진보된 형태의 이중 버퍼링이 사용되어 오고 있다. 윈도우 확인 평면은 출력 디스플레이 상에서 표시될 각 픽셀에 기억위치를 제공한다. 윈도우 ID 평면의 해당위치에는 표시될 각 픽셀의 데이터와 관련된 윈도우와의 동일성 여부가 기억된다.

이와 같이 ID 평면을 사용함으로써 임의의 프레임 버퍼로부터의 픽셀이 임의의 프레임 내에서 표시되도록 선택된다.

그러므로, 윈도우 ID 평면은 디스플레이로의 주사가 주사 시간에 데이터가 기록되지 않는 윈도우로부터의 데이터만 포함할 수 있도록 보장하는데 사용된다. 이와 같은 형태의 이중 버퍼링 기능에 의해, 다수의 이중 버퍼링 기능을 갖는 활성 윈도우가 동시에 출력 디스플레이 상에 나타나는 경우에 프레임 티어링 현상이 제거되게 된다.

이와 같은 두 번째 형태의 이중 버퍼링 기능은 디스플레이의 각 픽셀용의 메모리와 픽셀이 나타나는 윈도우를 기초로 표시될 픽셀을 선택하는 회로를 포함하는 ID 평면을 추가하는 것이기 때문에 지극히 값이 싸다.

결과적으로, 실험자들은 다수의 윈도우 동작에 유용한 이중 버퍼링 기능의 비용을 감소시키는 구성에 대한 연구를 고대하여 왔다.

종래 기술에서 가격을 감소시키기 위해 사용되어 온 이중 버퍼링 방법의 한 형태는 VRAM 프레임 버퍼들 중 하나를 단일 포트를 갖는 DRAM 프레임 버퍼로 대치시켜 프레임 버퍼 중 어느 하나로부터 디스플레이로의 주사를 허용하는 제어 회로를 제거시키는 것이다. 대신에, 모든 프레임은 남아있는 단일의 VRAM 프레임 버퍼로부터 디스플레이로 주사되며; 모든 새로운 데이터는 DRAM 프레임 버퍼로 기록된다. 데이터가 일단 기록되면, DRAM 프레임 버퍼 내의 데이터는 중앙처리장치에 의해 DRAM 프레임 버퍼로부터 디스플레이로 데이터를 주사하는 VRAM 프레임 버퍼로 복사된다.

이와 같은 형태의 이중 버퍼링 구성은 값싼 DRAM이 VRAM 프레임 버퍼 중 하나로 대치되고 멀티플렉싱용의 제어회로가 제거되기 때문에 다른 형태의 이중 버퍼링 구성보다 훨씬 가격이 싸다.

이와 같은 구성은 또한 단일 프레임 버퍼보다 더 많은 것을 찾을 수 없어 주 메모리 섹션 내에 프레임 버퍼로 전송될 정보를 기억시키는 X11 표준(X 윈도우즈)에 적합한 소프트웨어와 잘 적용하기 때문에 유용하다. 이와 같은 소프트웨어에 대해, DRAM 프레임 버퍼는 주 메모리의 일부로 된다. DRAM 프레임 버퍼는 출력 디스플레이로 직접 데이터를 전달할 수 없기 때문에, 본문에서, 상기 DRAM 프레임 버퍼는 비가시(in visible) 프레임 버퍼로 언급하고, VRAM 프레임 버퍼는 가시프레임 버퍼로 언급한다. 이와 같은 구성은 또한 중앙처리장치가 선택적으로 전송될 영역을 제어하기 때문에 개개의 윈도우가 비가시 DRAM 프레임 버퍼로부터 가시 VRAM 프레임 버퍼로 전달된다는 장점을 제공한다.

그러나, DRAM 프레임 버퍼로부터 VRAM 프레임 버퍼로의 정보의 복사는 종래의 디스플레이로의 주사되는 속도보다 비교적 느린 속도로 행해져 왔다. 결과적으로, VRAM 프레임 버퍼로의 기록이 정보가 디스플레이로 주사되는 부분에서 일어날 수 있는 가능성이 존재하게 되며, 이에 따라 프레임 티어링 현상이 야기된다. 이와 같은 문제점을 피하기 위해, 새로운 구성이 제안되었는데, 이는 VRAM 프레임 버퍼로의 정보의 복사가 디스플레이로 주사되는 속도보다 굉장히 빠른 속도로 이루어지도록 하는 것이다. 이는 다중 윈도우의 이중 버퍼링 기능을 수행할 수 있는 값싼 회로를 제공하면서도 프레임 티어링의 문제점을 제거할 수 있게 한다. 이와 같이, 새로운 구성은 본 발명과 동일 날짜에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 프라이엠 및 다수에 의한 미국특허출원 제08/068,591호, 제목 이중버퍼기능을 갖는 출력 디스플레이 시스템에서 프레임 버퍼 간에 빠르게 복사시키기 위한 장치 에 언급되어 있다.

다수의 윈도우 환경에서 출력 디스플레이에 대해 이중 버퍼링을 수행하기 위한 값싼 구성을 제공하는 경우에, 이중 버퍼링이 발생할 것이라고 예측하는 소프트웨어와 그렇지 않은 소포트웨어를 어떻게 다룰 것인가 하는 문제점이 야기된다. 상술된 바와 같이, 어떤 소프트웨어는 단일 프레임 버퍼만을 사용하는 디스플레이 회로에서만 잘 실행되는 반면 어떤 소프트웨어는 이중 버퍼링을 필요로 하게 된다.

경제적인 측면에서, 더욱 진보된 소프트웨어가 실행되도록 새로운 디스플레이 시스템으로 이전의 구성을 대체한다면, 이 새로운 시스템은, 상기 두 가지 형태의 소프트웨어를 실행시킬 수 있게 된다.

보통, 그렇게 될 수 있는 경우는 없게 된다.

따라서, 본 발명의 제1목적은 이전에 제공된 소프트웨어와 이후에 제공된 소프트웨어와 함께 동작할 수 있도록 구성되는 출력 디스플레이 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 이중 버퍼기능을 갖는 디스플레이 구성에 사용되는 소프트웨어와 이중 버퍼기능을 갖는 디스플레이 구성에 사용되지 않는 소프트웨어와 함께 동작할 수 있도록 구성되는 출력 디스플레이 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적들은 출력 디스플레이에 단일 버퍼기능을 갖는 그리고 이중 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램을 단독으로 또는 동시에 실행시키는 프레임 버퍼 메모리를 제공하는 구성에서 실현될 수 있는데, 프레임 버퍼 메모리는 출력 디스플레이 상에 표시될 최소한 두 개의 완전한 프레임에 대한 데이터를 기억시키기에 충분한 비디오 랜덤 억세스 메모리 배열; 단일 프레임 버퍼 상에서 실행되도록 설계된 프로그램과 함께 사용될 때는 단일 프레임 버퍼를 형성하고, 이중 프레임 버퍼 상에서 실행되도록 설계될 단일 프로그램과 함께 사용될 때는 두 개의 가시프레임 버퍼를 형성하고, 이중 프레임 버퍼 상에서 실행되도록 설계된 다수의 프로그램과 함께 사용될 때는 하나의 가시프레임 버퍼를 형성하도록 메모리 배열을 구성해주는 수단; 프로그램이 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램으로 동작하는가, 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램으로 동작하는가 또는 다수의 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램으로 동작하는가에 따라 디스플레이에 공급될 데이터를 선택하는 수단 등으로 이루어진다.

본 발명의 상기 목적, 다른 목적 및 특징들은 도면과 함께 수반되는 상세한 설명을 참조로 더욱 상세히 이해될 것이다.

수반되는 상세한 설명의 몇몇 부분들은 컴퓨터 메모리 내의 데이터 비트에 대한 동작을 기호 표현의 형식으로 나타낸다. 이들 설명 및 표현들은 본 기술에 숙련된 다른 사람들에게 그들의 작업요지를 최대한 효율적으로 전달시키기 위해 데이터 처리기술에 숙련된 사람들에 의해 사용되는 수단이다. 동작들은 물리적 양의 물리적 조작을 요구한다.

보통, 반드시 필요한 것은 아니라 해도, 이들 양들은 기억, 전송, 결합, 비교 및 조작될 수 있는 전기적 또는 자기적 신호의 형태를 취한다.

가끔, 이들 신호들은 비트, 수치, 소자, 심볼, 문자, 수식, 숫자 또는 이와 유사한 것 등으로 언급하는 것이 편리할 경우도 있다.

그러나, 이들 및 유사한 표현 모두가 적당한 물리적 양에 연관된 것이며 이들 양들에 인가된 단순히 편리한 라벨이라는 점에 유의해야 한다.

또한, 수행된 조작은 종종 인간 조작자에 의해 수행된 정신적 동작에 보통 관련된 가산 및 비교와 같은 용어로 언급된다.

인간 조작자의 능력은 대부분의 경우에 본 발명의 일부를 형성하는 임의의 동작에서 반드시 필요하거나 바람직한 것은 아닌데, 왜냐하면 그와 같은 동작이 기계적 동작이기 때문이다. 모든 경우에, 컴퓨터를 동작시키는 데의 동작방법 및 컴퓨터 자체의 방법 사이의 차이점은 반드시 명심해야 한다.

본 발명은 다른 소정의 물리적 신호를 발생시키기 위해 전기적 또는 다른(즉, 기계적, 화학적) 물리적 신호를 처리하는데 컴퓨터를 동작시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

제1도에 대해 언급하면, 종래 기술에 따라 출력 디스플레이 상에 표현될 픽셀 데이터의 이중 버퍼링 기능을 제공하기 위한 첫 번째 구성(10)이 도시된다. 도시된 구성(10)은 전형적인 컴퓨터 시스템에서 사용된 출력 디스플레이 터미널에 데이터를 제공하는데 필요한 회로의 기초만을 포함한다.

컴퓨터의 동작을 제공하는데 필요한 다른 부분들은 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 잘 알려져 있으며 도면에 도시되지 않았다.

도시된 것은 중앙처리장치(12)로 전 컴퓨터 시스템의 동작을 제어하며, 제1도에서 출력 디스플레이(14) 상에 표시될 데이터를 제공하기 위한 회로를 나타낸다. 중앙처리기 대신에 장치(12)는 출력 디스플레이로 그래픽스 데이터 또는 다른 픽셀 데이타원을 전송시키는 것을 가속화 하는 장치가 될 것이다.

중앙처리장치(12)로부터 출력 디스플레이(14)로의 데이터 전송을 수행하기 위해, 제1 및 제2프레임 버퍼(16, 17)가 사용된다.

구성(10)에서, 데이터는 장치(12)로부터 제1프레임 버퍼로 기록되고 제2프레임 버퍼로부터 디스플레이(14)로 주사된다.

이는 한 쌍의 VRAM 버퍼를 사용하여 프레임 버퍼(16 또는 17) 중 하나 내의 전체 데이터 프레임을 멀티플렉서(19)에 의해 디스플레이에 멀티플렉싱을 수행한다. 멀티플렉서(19)에 의해 전송된 데이터는 디지털-아날로그 변환기(20)에 의해 디지탈에서 아날로그 형태로 변환되어 디스플레이(14)로 주사된다.

이와 같은 형태의 이중 버퍼링에서, 데이터는 프레임 버퍼로부터 데이터가 디스플레이(14)로 주사되는 시간 동안 프레임버퍼(16 또는 17)로 절대 기록될 수 없다. 일단 새로운 데이터가 프레임버퍼(16 또는 17)에 기록되어 새로운 프레임을 완성하면, 해당 프레임 버퍼 내의 데이터는 차례로 디스플레이(14)에 주사되며, 새로운 데이터는 다른 프레임 버퍼에 기록된다.

데이터는 그의 내용이 디스플레이에 주사되는 동안에는 프레임 버퍼로 절대로 기록되지 않기 때문에 프레임 티어링 현상은 발생할 수 없게 된다.

그러나, 이와 같은 형태의 이중 버퍼링 구성에 따른 문제점은 출력 디스플레이에 완전한 프레임의 데이터 이외는 제공할 수 없다는 점이다.

결과적으로, 이와 같은 구성(10)은 어떠한 프레임 티어링도 발생하지 않을 것이라는 보장과 함께 출력 디스플레이 상에 다수의 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우를 나타내는 것이 바람직한 경우에는 유용하지 못하다.

서로 다른 윈도우에 대해 데이터가 프레임 버퍼로 기록되는 서로 다른 속도에 의해 어떠한 데이터도 그의 내용이 디스플레이에 주사되는 동안 프레임 버퍼에 기록되지 않는다는 보장이 무효로 된다.

상술된 바와 같이, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 윈도우 확인(ID)평면이라 불리우는 다른 버퍼를 추가하는 진보된 형태의 이중 버퍼링 구성이 사용된다. 윈도우 확인 평면은 출력 디스플레이 상에 표시될 각 픽셀에 대한 기억위치를 포함한다. 그와 같은 각각의 기억위치는 디스플레이에 기록될 픽셀의 확인(윈도우 번호에 의한)을 제공한다.

이와 같은 평면을 사용함으로써 임의의 버퍼로부터의 픽셀이 임의의 시간에 표시되도록 선택된다. 그러므로, 윈도우 ID 평면은 데이터가 주사시간에 기록되지 않는 임의의 윈도우로부터 데이터를 디스플레이로 주사하는데 사용된다. 이와 같은 형태의 이중 버퍼링 구성에 의해 다수의 이중 버퍼기능을 갖는 활성 윈도우가 출력 디스플레이 상에 동시에 나타나는 경우에 프레임 티어링 현상이 제거될 수 있다.

이와 같은 두 번째 형태의 이중 버퍼링 구성은 디스플레이의 각 픽셀용 메모리를 포함하는 ID 평면과 픽셀이 나타나는 윈도우를 기초로 표시될 픽셀을 선택하는 회로를 추가시키기 때문에 대단히 값이 비싸다.

윈도우 ID 평면을 사용하는 구성의 가격을 감소시키기 위해, 하나의 종래 구성에서는 제1도의 프레임 버퍼(16) 내에 사용된 VRAM을 DRAM으로 대치시켰다.

그와 같은 시스템에서, 모든 새로운 데이터는 중앙처리장치에 의해 DRAM 프레임 버퍼로 기억된다. DRAM은 단일 포트를 가지기 때문에, DRAM 프레임 버퍼는 디스플레이에 직접 주사될 수 있는 출력을 제공하지 않는다.

대신, 일단 새로운 데이터가 DRAM 프레임 버퍼 내에 기억이 되면, 새로운 데이터는 중앙처리장치에 의해 DRAM 프레임 버퍼로부터 VRAM 프레임 버퍼로 복사된다. 모든 데이터는 그 후 VRAM 프레임 버퍼로부터 디스플레이로 주사된다.

결과적으로, DRAM 프레임 버퍼로부터 멀티플렉서(19)까지의 라인들이 제거된다. DRAM 프레임 버퍼로부터 멀티플렉서(19)로는 어떠한 출력도 전송되지 않기 때문에, 멀티플렉서(19) 또한 제거된다.

멀티플렉서가 필요없기 때문에, 디스플레이로 주사하기 위해 프레임 버퍼 중 임의의 하나를 선택하기 위한 제어회로 또한 불필요하게 되며 제거된다.

이와 같은 현상을 실제적으로 시스템의 가격을 감소시키는 결과를 가져다준다.

상기 구성에 따른 한가지 문제점은 DRAM 프레임 버퍼로부터 VRAM 프레임 버퍼로 데이터를 복사하는데 필요한 시간이 너무 많다는 것이다.

초당 VRAM 프레임 버퍼로 복사되는 양은 단지 20프레임 정도인데 비해 디스플레이는 VRAM 프레임 버퍼로부터 초당 76 프레임의 비율로 데이터를 수신하게 되며, 이는 VRAM 프레임 버퍼에 복사하는 비율의 3배가 된다.

결과적으로, 디스플레이로의 주사는 DRAM 프레임 버퍼로부터 VRAM 프레임 버퍼 내로 데이터를 복사하는 속도를 따라 잡을 수 있게 되며 따라서, 프레임 티어링 현상이 발생된다.

제2도에 도시된 구성 즉, 현재 계류중인 특허출원 제목 이중 버퍼기능을 갖는 출력 디스플레이 시스템 내 프레임 버퍼간에 빠르게 복사하기 위한 장치 에 따른 구성에서는 적은 비용의 이중 버퍼링 시스템 내에서 프레임 티어링 현상을 피할 수 있게 된다. 구성(25)에서는 DRAM 프레임 버퍼(29)로부터 VRAM 프레임 버퍼(28)로의 데이터 복사가 종래회로에서 보다 4배 더 빠르게 이루어진다. 그러므로, 초당 8프레임 이상이 프레임 버퍼(29)로부터 프레임 버퍼로 기록되며, 디스플레이에 주사되는 프레임의 티어링 현상이 제거된다.

프레임 버퍼(29)로부터 프레임 버퍼(28)로의 데이터의 빠른 복사는 프레임 버퍼(28)를 동시에 억세스함으로써 수행된다.

데이터는 계속 프레임 버퍼(29)로만 기록된다.

그러나, 데이터가 프레임 버퍼(29)로부터 판독되고, 프레임 버퍼(28)에 기록될 때, 제어회로(35)는 프레임 버퍼(29) 내 적절한 행과 열 어드레스를 선택하며, 제어회로(34)는 프레임 버퍼(28) 내 동일한 행과 열 어드레스를 선택한다. 제어회로(34)는 프레임 버퍼(29) 내의 억세스된 데이터를 판독하여 프레임 버퍼(28) 내 동일한 억세스된 어드레스에 정보가 기록되는 버스실에 위치시킨다.

프레임 버퍼(29)로부터 프레임 버퍼(28)로 복사하는데 필요한 시간이 1/4 이하로 감소되기 때문에, 전 프레임의 데이터보다 4배의 양이 종래의 이중 버퍼링 구성에서처럼 본 발명을 사용함으로써, 프레임 버퍼(28)에 기록될 수 있다. 그러므로, 초당 80 프레임에 걸쳐 프레임 버퍼(28)로 기록되므로 프레임 버퍼로부터 가장 높은 주사율은 초당 76 프레임이 된다.

이와 같은 속도에서, 디스플레이로의 주사는 프레임 버퍼(28)로의 복사 속도를 따라 잡을 수 없게 되며, 프레임 티어링 현상은 발생하지 않게 된다.

값싼 이중 버퍼링 구성을 갖는 프레임 버퍼 사이에 빠른 복사를 수행하기 위한 구성이 다수의 윈도우 환경에 이용될 때, 이중 버퍼링이 발생될 것임이 예견되는 소프트웨어와 이중 버퍼링이 예견되지 않는 소프트웨어를 어떻게 다룰 것인가 하는 문제점이 야기된다.

경제적인 측면에서, 새로운 구성이 이전의 구성을 대체하며 더욱 향상된 소프트웨어를 수행시키도록 하는 것이 필요한데 이 때, 새로운 구성은 이전의 구성과 새로운 모두에 대해 기록된 소프트웨어를 수행시키기에 적합하게 될 것이다. 제3도는 본 발명에 따른 구성을 나타내는데, 여기에서는 단일 버퍼기능을 갖는 구성만을 동작시킬 수 있는 소프트웨어, 이중 버퍼링과 함께 동작할 수 있는 향상된 소프트웨어 및 다수의 상기 향상된 소프트웨어의 프로그램들이 모두 수행될 수 있다.

구성은 랜더링(rendering)의 엔진(38)의 형태로 배열되는데 이와 같은 랜더링 엔진(38)은 중앙처리장치이거나 출력 디스플레이에 기록될 데이터를 제공하는 그래픽스 가속장치와 같은 다른 장치일 수 있다.

랜더링 엔진(38)은 제어회로(40, 41)의 제어하에 데이터를 단일 배열의 접촉 메모리(42) 내로 기록하는데, 상기 접촉 메모리는 수행되는 소프트웨어에 따라 여러 형태의 버퍼 구성을 갖는다.

버퍼 형태로 구성되는 배열(42)은 VRAM을 형성하며 두 개의 상이한 직렬 출력 단자를 갖는데, 하나는 배열(42)의 제1부분(바람직하게는 절반)으로부터 데이터를 제공하고, 또 하나는 배열(42)의 제2부분으로부터 데이터를 제공한다. 이들 출력 단자들은 멀티플렉서(45)에 입력으로 제공된다.

멀티플렉서(45)는 두 개의 출력 단자 중 임의의 하나를 선택하여 디지털-아날로그 변환기(47)로 데이터를 전송한 다음 출력 디스플레이 장치(48)에 표시한다.

본 발명에 유용한 가장 간단한 형태에서, 배열(42)은 두 개의 프레임 버퍼를 형성하기에 충분한 메모리를 제공한다. 예를 들면, 1152X900 픽셀을 갖는 출력 디스플레이가 동작되는 경우에, 픽셀 데이터 양의 2배를 기억시키기에 충분한 수의 메모리 위치가 제공된다.

양호한 실시예에서, 4M Byte의 VRAM이 제공된다.

이 정도의 양은 1600X1200 픽셀 이상을 갖는 디스플레이에 두 개의 프레임 버퍼를 제공하기에 충분한 양이 된다.

이와 같이 배열 내 커다란 양을 갖는 메모리를 사용함으로써 많은 서로 다른 크기의 디스플레이들이 이중 버퍼링 구성과 함께 사용된다.

제3도의 장치는 본 설명에서 언급된 모든 형태의 소프트웨어를 허용하도록 세 개의 서로 다른 방식으로 동작한다.

DBMO(이중버퍼모드 0)로 언급되는 제1모드에서, 장치는 이중 버퍼링 모드에서 동작하도록 구성되지 않은 소프트웨어와 함께 동작하도록 이루어지며 어떠한 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우 내에 나타나지 않는다(0).

일반적으로, 디스플레이 상에서 정보가 서서히 변화되는 워드처리프로그램과 같은 프로그램들이 이와 같은 형태가 될 것이다.

소프트웨어가 단일 버퍼기능을 갖도록 기록될 때를 결정할 수 있다.

예를 들어, GX 그래픽스 가속기를 이용하는 선 마이크로 시스템즈 SPARC 형식의 컴퓨터 상에서 수행되도록 설계된 소프트웨어에서, 주소지정 방식에 따라 프로그램이 단일 버퍼기능을 나타낼 때는 항상 제로를 나타내는 하이비트를 제공한다. 이는 예견된 프레임 버퍼 어드레스가 전체 1M Byte로 제한되기 때문에 일어난다. 이와 같은 응용 소프트웨어를 사용하여, 배열(42)로 기록된 데이터는 단순히 단일 프레임 버퍼의 시작 어드레스가 될 소프트웨어에 의해 예견된 어드레스에서 시작되는 배열(42)의 일 부분으로 주소지정된다.

이와 같은 어드레스의 검출은 제어회로(40, 41) 내 모든 DBMO을 지시하는 디폴트로의 세팅을 야기시켜 배열(42)이 단일 프레임 버퍼로 구성되도록 한다.

어드레스를 감지함으로써, 제어회로(40, 41)는 엔진(38)이 배열 내 시작 어드레스로부터 충분한 수의 기억위치까지의 픽셀 정보를 배열영역(42)에 기억시키도록 보장해 줌으로써 단일 프레임 버퍼(43)의 픽셀 데이터가 기억될 기억장소를 제공해 준다(즉, 배열(42) 내 상측 점선까지의 직사각형 부분) 응용 소프트웨어는 이와 같은 모드 DBMO에서 배열(42) 내 임의의 다른 공간이 존재한다는 것을 알 수 없다. 실제적으로, 단일 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램과 함께 사용하기 위해 메모리 장치와 같은 수의 배열(42)의 크기를 단일 프레임 버퍼를 조정하기에 충분한 양으로 감소시킬 수 있다.

그와 같은 경우에, 배열(42)은 단지 단순한 프레임 버퍼로서 작용하게 된다.

그와 같은 최소 메모리 이상을 갖는 배열(42)에서, 모드 DRMO에서 선택된 단일 프레임 버퍼 부분에 대한 시작 어드레스는 제어회로(40)에 의해 제어되며 두 개의 프레임 버퍼 중 제1프레임 버퍼(43)가 나타나는 배열(42)의 물리적 부분에 존재하거나, 제어회로(41)에 의해 제어되며 두 개의 프레임 버퍼 중 제2프레임 버퍼(44)가 이중 버퍼기능을 갖는 구성(즉, 배열(42) 내 하측 점선까지의 하측 직사각형 부분)이 나타나는 배열(42) 내의 물리적 부분에 존재하게 된다.)

랜더링 엔진(38)에 의해 어느 위치가 프레임 버퍼용으로 선택되는가에 따라, 제어회로(40, 41) 내의 디폴트 설정은 직렬 출력 단자로 하여금 사용되는 배열(42)의 부분으로부터 멀티플렉서(45)로 디스플레이(48)에 주사될 데이터를 공급하도록 하게 된다. 멀티플렉서(45)는 제어 단자에서 랜더링 엔진(38)의 제어회로(40, 41)로부터 제어신호를 수신하여 직접 디지털-아날로그 변환기(47)로 그 데이터를 전송함으로써 출력 디스플레이(48) 상에 표시한다.

이와 같이 출력 디스플레이로 데이터를 주사하는 직렬 출력 단자의 선택 및 프레임 버퍼로 이용되는 배열(42) 영역의 선택은 하나 이상의 단일 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램들이 동작되는 동안에는 결코 변하지 않을 것이다.

이와 같은 방법이 커다란 배열(42)을 최대한 경제적으로 이용하는 것이 못된다 해도, 이와 같은 모드 DBMO는 이중 버퍼링 모드에서 동작하도록 개발되지 않았던 소프트웨어와 전적으로 병행할 수 있는 장치가 되도록 한다.

그와 같은 단일 프레임 버퍼 소프트웨어는 반드시 이전의 소프트웨어만이 아니라 이중 프레임 버퍼링을 요구하지 않는 단순한 소프트웨어일 수 있다는 점을 알아야 한다. 관심의 대상은 임의의 시간에 디스플레이에 기록되기를 바라는 정보를 기억시키기 위해 조밀한 배열 중 여분의 위치를 사용할 수 있느냐 하는 것이다. 예를 들면, 사용되지 않는 배열의 일부분은 2차원 캐쉬 영역을 제공하는데, 이와 같은 방법은 1991년 7월 17일에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 B. 맥인타이레 및 다수에 의한 미국특허출원 제07/716,671호 제목 오프-스크린 디스플레이 메모리 할당방법 에 언급된 발명에 따라 사용된다.

한편, 이 발명의 장치는 출력 디스플레이 상에 하나의 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우를 조정하기 위해 DBM1(이중 버퍼모드 1)이라 불리우는 동작 모드를 제공하도록 구성된다. 제1도의 설명에서 언급한 바와 같이, 그와 같은 소프트웨어에 의해 제공된 데이터는 주사동안 데이터가 결코 기록되지 않는 프레임 버퍼로부터 디스플레이로 주사되며, 새로운 데이터는 항상 기록 동안에 디스플레이에 주사되지 않는 프레임 버퍼에 기록된다. 이와 같은 방법으로, 어떠한 데이터도 데이터가 기록되는 버퍼로부터는 주사되지 않으며, 프레임 티어링 현상은 일어나지 않는다. 지적한 바와 같이, 모드 DBM1은 단지 하나의 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우가 표시되는 경우에만 동작되는데, 이는 다수의 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우에 따라 부정확한 가시 윈도우가 생성되기 때문이다. 그러나, 이와 같은 형태의 이중 버퍼링은 다른 단일 버퍼기능을 갖는 윈도우들이 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우와 동시에 디스플레이 상에 나타나도록 한다. 단일 버퍼기능을 갖는 환경에서 수행될 것을 예상하는 응용은 프레임에서 프레임으로의 변화가 적기 때문에 디스플레이로의 주사가 일어나는 프레임에 기록되는 과정에서 눈에 띌 만한 프레임 티어링은 발생되지 않을 것이다. 결과적으로, 이중 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램에 의한 한 프레임 버퍼로의 데이터 기록은 프레임 버퍼 내의 데이터가 디스플레이에 주사되지 않는 주기 동안 상기 기록과정이 이루어지도록 제어된다.

프로그램이 단일 버퍼기능을 할 때 항상 세로값을 갖는 상위어드레스 내에 제로 아닌 값을 위치시킴으로써 이중 버퍼기능을 갖는 소프트웨어가 기록되는 때를 결정할 수 있다. 이에 의해 소프트웨어는 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램을 검출하게 된다. 랜더링 엔진(38)에 의해 단일 소프트웨어 응용 프로그램이 이중 프레임 버퍼링이 발생될 것을 예견한다는 것을 알게 될 때, 랜더링 엔진은 제어회로(40, 41) 내에 디폴트 값을 세트시켜 출력 디스플레이(48) 상의 두 개의 개개 프레임(43, 44)을 규정하기 위한 데이터용 기억장치를 제공하기에 충분히 분리된 배열(42)내 두 개의 점에서 시작되는 어드레스에 기록시킴으로써 배열(42) 내 한 쌍의 프레임 버퍼를 생성한다.

양호한 실시예에서, 배열(42)은 간단히 반으로 나뉘어져 배열(42)의 제1부분으로부터의 직렬 출력단자는 제1프레임 버퍼용 직렬 출력으로 작용하며, 배열(42)의 제2부분으로부터의 직렬 출력 단자는 제2프레임 버퍼용 직렬 출력으로 작용한다.

하나의 수행되는 응용 프로그램만이 이중 버퍼기능을 할 것이라고 예견되는 한, 시스템은 모드 DBM1에서 동작한다. 이와 같은 모드에서, 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램에 의해 데이터가 기록되지 않는 두 개의 직렬 출력 단자 중 어느 하나는 제어회로(40, 41)에 의해 선택되어 멀티플렉서(45)에 인가된 제어신호를 통해 종래 방식에 따라 디스플레이(48)로 데이터를 전송한다.

그러므로, 상기 장치는 모드 DBM1에서는 종래의 이중 버퍼기능을 갖는 출력 디스플레이가 단일 윈도우를 조정하는 방법과 동일하게 작용한다.

이와 같은 장치의 가장 유용한 능력은 모드 DBM1에서 프레임 버퍼 중 하나로부터 다른 버퍼로 행해지는 스위칭이 출력 디스플레이 상의 수직 귀선주기 동안에만 발생하도록 보장해 주는 회로를 사용한다는 것이며, 따라서, 중앙처리장치는 스위치가 발생될 것을 기다릴 필요가 없다.

상술된 바와 같이, 하나의 화상을 생성하기 위해서는 전체 프레임만이 출력 디스플레이 상에 계속 표시된다. 하나의 프레임이 디스플레이 상에서 완성되고 다음 프레임이 아직 시작되기 전에 다른 프레임 버퍼로부터 주사가 발생되도록 하나의 프레임 버퍼로부터 주사되는 순간이 스위치되어야만 한다. 그러므로, 스위치는 디스플레이의 수직귀선주기동안 발생되어야만 한다.

두 개의 프레임 버퍼를 사용하는 종래의 기술에서, 두 개의 프레임 버퍼에 기록될 데이터를 제공하는 회로는 멀티플렉싱 회로를 지시하는 신호가 비활성 프레임 버퍼의 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우로의 기록 동작이 완성되고 그내의 프레임이 출력 디스플레이에 주사된 것이라고 단언할 것이다.

보통, 이와 같은 신호는 중앙처리장치에 의해 제공된다.

멀티플렉서(45)와 같은 하나의 멀티플렉서가 출력 디스플레이(48)로 정보의 프레임을 전송하는 중이라면, 그 해당 프레임은 가로채기 될 수 없다.

그러므로, 중앙처리시스템은 프레임이 완성되고 멀티플렉서(45)가 다른 프레임 버퍼로부터 데이터를 주사하도록 스위치될 때까지 신호를 계속 유지해야 한다. 중앙처리시스템이 신호를 계속 유지해야 하기 때문에, 이 동안에는 다른 업무를 수행시킬 수 없게 된다. 따라서, 컴퓨터 동작속도가 매우 감소되는 현상이 나타난다.

이와 같은 지연을 감소시키기 위해, 장치에는 배열(42) 내 프레임 버퍼로의 기록을 제어하는 회로로부터의 신호를 수신하고 기억시키는 레지스터(50)가 포함된다. 신호가 일단 레지스터(50)에 인가되면 프레임 버퍼로의 기록을 제어하는 회로는 다른 타스크 실행에 첨가할 수 있게 된다.

레지스터내 신호는 멀티플렉서(45)를 토글시키기 위한 입력으로 제공되어 다른 프레임 버퍼로부터 디스플레이로 데이터를 주사하게 된다.

레지스터 내의 신호를 멀티플렉서(45)에 공급하기 위한 인에이블링(enabling) 신호가 디스플레이 상의 라스터 주사의 움직임을 제어하는 회로로부터 제공된다. 전형적으로, 이와 같은 회로는 비디오 타이밍 발생기(52) 내에 존재한다.

이 회로는 라스터 주사가 디스플레이의 하측에 도달되어 수직귀선이 시작될 때 신호를 발생한다. 이는 인에이블링 신호로서 레지스터(50)에 제공된 신호가 된다.

레지스터(50)의 출력은 멀티플렉서(45)를 토글시켜 배열(45)의 제1프레임 버퍼의 출력을 주사하는 것으로부터 제2프레임 버퍼의 출력을 디스플레이(48)로 주사하는데 사용된다. 그러므로, 멀티플렉서 출력을 토글시키기 위한 신호는 수직귀선의 시작을 지시하는 신호가 디지털-아날로그 변환기(47)로부터 수신될 때만 발생한다. 결과적으로, 프레임 버퍼 사이의 토글은 프레임 버퍼로의 기록을 제어하는 회로가 토글이 발생되어 다음의 수직귀선주기가 발생됨을 지시할 때는 언제든지 발생한다.

이와 같은 방법에서, 중앙처리장치는 다른 동작들을 자유롭게 받아들일 수 있으며, 시스템의 동작속도가 증가된다. 중앙처리장치는 레지스터(50)가 토글될 때까지 작동할 수 없다. 모드 DBM1에서 멀티플렉서의 스위칭을 제어하기 위한 장치의 상세한 설명은 1991년 7월 17일에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 프라이엠 및 다수에 의한 미국특허출원 제07/716,001호 제목 이중 버퍼기능을 갖는 디스플레이 시스템내 디스플레이용 프레임 버퍼를 선택하기 위한 장치 에 포함되어 있다.

배열(42)이 제2도에 대해 언급된 방법으로 동시에 디스플레이(48) 상에 다수의 N개의 서로 다른 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우를 표현할 수 있는 디스플레이 소프트웨어와 함께 사용될 때, 본 발명의 장치는 모드 DBMN로 동작하도록 구성되어, 새로운 데이터는 첫 번째 언급된 계류중인 특허출원에서 언급된 방법으로 데이터가 디스플레이(48)로 결코 주사되지 않는 배열(42)의 비가시 프레임 버퍼 영역 내로 제공된다. 그러나, 계류 중인 특허출원에서 언급된 장치에서는 비가시 프레임 버퍼로 DBAM을 사용하지만, 배열(42)은 VRAM으로 구성된다. 이와 같은 이유로, 디스플레이로 주사되지 않는 선택된 프레임 버퍼 부분은 마지막 언급된 예에서 두 개의 프레임 버퍼(43 또는 44) 중 제1프레임 버퍼용으로 제공된 영역이 되거나 제2프레임 버퍼용으로 제공된 영역이 된다. 모드 DBMN을 나타내는 디폴트값이 세트될 때는 제어 회로(40)(41)에 의해 특정영역이 제어된다. 배열(42)의 특정영역은 디스플레이로 절대 주사될 수 없다는 사실은 제어회로(40)(41)로부터 신호를 수신함에 따라 멀티플렉서(45)에 의해 제어된다.

한편, 일단 새로운 데이터가 배열(42)의 제1(비가시 프레임 버퍼)부분(43)으로 기록되면, 그 부분 내의 데이터는 디스플레이로 정보가 주사되는 제2(가시프레임 버퍼)부분(44)으로 전송된다.

제1프레임 버퍼로부터 제2프레임 버퍼로의 이와 같은 복사는 제어회로(40)와 랜터링 엔진(38)의 제어하에 상술된 빠른 복사방법에 의해 수행된다.

상술된 바와 같이, 제어회로에 의해 데이터는 배열(42)의 두 개 부분에서 동일한 주소를 동시에 선택함으로써 제1프레임 버퍼(43)로부터 판독되고 제2프레임 버퍼(44)로부터 기록되는 복사과정을 수행한다.

빠르게 복사하는 장치에 대한 상세한 설명은 상기 인용된 이중 버퍼기능을 갖는 출력 디스플레이 시스템에서 프레임 버퍼 간에 빠르게 복사시키기 위한 방법 및 장치 에 언급되어 있다.

본 발명의 장치에서, 소프트웨어는 수행될 이중 버퍼기능을 갖는 응용프로그램을 계산하여 렌터링엔진(38)에 통보하며, 랜터링엔진(38)은 제어회로(40)(41) 내에 동작모드를 세트시켜 배열(42)이 소정의 결과를 수행하도록 한다.

이중 버퍼기능을 갖는 프로그램의 수를 결정하는 것은 랜더링 엔진 내 증가/감소 회로에 의해 확인될 수 있다.

배열(42) 내 임의의 프레임 버퍼로부터 데이터를 선택하는 제어회로(40)(41)에 의해 제공된 제어신호는 (모드 DBMO에 있을 때) 모든 시간에 제1프레임 버퍼(이와 같은 경우에는 제2버퍼(44)로부터의 출력한 주사하도록 세트된다. 모드 DBMN 경우에는 새로운 데이터가 기록되지 않는 프레임 버퍼가 된다.

이와 같은 방법으로 향상된 형태의 이중 버퍼링이 동일 장치 내에 구성될 것이다. 이와 같은 버퍼의 구성으로 설정되면, 데이터는 랜더링 엔진에 의해 숨겨진 프레임 버퍼 내에 기억된 임의의 윈도우로 기록된다. 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우 내의 변화가 완료되면, 랜더링 엔진은 그 특정 윈도우를 선택하여 숨겨진 프레임 버퍼로부터 판독되고 가시프레임 버퍼로 기록되도록 빠른 복사장비를 사용한다. 다음, 디스플레이로 주사될 다음 프레임은 새로이 갱신된 윈도우를 포함하게 될 것이다. 랜더링 엔진에 의해 비가시 프레임 버퍼의 임의의 부분이 전송용으로 선택되기 때문에, 다음의 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우가 완성될 때, 상기 부분 역시 디스플레이용의 가시 프레임 버퍼 내로 복사된다.

본 발명의 장치에 의해 제공되는 관심의 설비는 응용 프로그램이 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램인가 또는 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램인가를 감지할 수 있는 능력 때문에 발생한다. 모드 DBM1 및 DBNM 모두에서, 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램이 감지될 때, 이 프로그램은 윈도우 크기에 관계없이 동시에 프레임 버퍼 모두 내에 기록된다. 동일한 데이터가 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램용 프레임 버퍼 각각에 기록되기 때문에, 단일 버퍼기능을 갖는 윈도우에 대한 동일한 데이터는 멀티플렉서(45)의 상태에 관계없이 디스플레이로 주사된다. 그러므로, 모드 DBM1에서 배열(42)의 서로 다른 프레임 버퍼가 프레임 티어링 현상없이 디스플레이에 이중 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램을 주사하기 위해 멀티플렉서(45)를 동작하는 제어신호에 응답하여 선택되는 경우에도, 임의의 단일 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램은 동일한 출력을 발생할 것이다. 유사한 방법으로, 모드 DBMN에서 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램이 두 개의 프레임 버퍼에 기록되며 실제적으로 디스플레이에 주사되는 버퍼에 기록된다. 그러나, 이와 같은 방법은 종래의 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램이 단일 버퍼기능을 갖는 장치에서 조정되는 방법과 동일한 것으로, 프로그램이 서서히 변화하며 프레임 티어링이 문제가 되지 않기 때문에 어떠한 역효과는 존재하지 않는다.

프로그램을 수행시킬 모드를 결정하는 것은 수행될 소프트웨어를 결정하는 것과 같다. 단일 버퍼 모드 프로그램에서 사용될 버퍼링의 모드에 대해서는 어떠한 지시도 이루어지지 않는다. 이와 같은 지시의 부족은 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램이 검출되지 않을 때 모드 DBMO에서 데이터가 단일 프레임 버퍼로 기록됨을 의미한다. 한편, 이중 버퍼기능을 갖는 디스플레이 시스템을 수행하기 위한 단지 하나의 응용이 프로그램되어 검출되는 경우에 모드 DBM1이 선택된다. 이와 같은 모드 DBM1에서, 장치는 빠른 복사설비를 사용할 필요가 없으며 프레임 버퍼로 주사될 버퍼를 선택하기 위해 멀티플렉서를 사용한다. 이와 같은 모드에서 단일 버퍼기능을 갖는 소프트웨어는 두 개의 프레임 버퍼로 동시에 기록된다. 본 발명의 이중 버퍼링 기능을 갖는 장치를 사용하기 위해 설계된 두 개 이상의 소프트웨어가 실행될 때 랜더링 엔진은 하나 이상의 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램이 동작하며, 비가시 및 가시 프레임 버퍼 사이에 빠른 복사가 수행되는 모드 DBMN으로 스위칭됨을 감지한다. 또한, 이와 같은 모드에서 단일 버퍼기능을 갖는 소프트웨어가 두 개의 프레임 버퍼에 동시에 기록된다. 그러므로, 본 발명의 장치는 수행되는 소프트웨어에 따라 세 가지 모드 각각에서 동작될 수 있다. 결과적으로 이 장치는 제공되는 모든 소프트웨어와 병행하여 사용할 수 있다.

제4도는 상기 구성에 대해 세 가지 조건 각각에서 사용되는 주소지정장치를 도시한다. 화살표는 각 형태의 프로그램이 초기에 기록될 배열(42)의 부분을 나타낸다. 모드 DBMO에서, 제어회로(40)(41)는 먼저 4MB의 배열(42) 중 1 내지 2MB를 단일 프레임 버퍼로 사용하도록 한다. 프레임 버퍼로 사용되지 않는 배열(42)의 영역은 상술된 바와 같이 다른 방법에 따라 이용된다. 모드 DBM1에서 제어회로(40)(41)는 배열(42)을 두 개의 프레임 버퍼로 분할한다. 프로그램이 단일 버퍼링일 것이라고 예상되면, 그 프로그램은 이들 버퍼 모두에 동시에 기록된다. 프로그램이 이중 버퍼링인 경우, 그 프로그램은 디스플레이로 주사되지 않는 프레임 버퍼 내로 기록되고, 멀티플렉서는 어느 프레임 버퍼가 디스플레이로 주사될 것인가를 제어한다. 모드 DBMN에서 제어회로(40)(41)는 배열(42)을 두 개의 프레임 버퍼로 분할한다. 프로그램이 단일 버퍼링일 것이라고 예상되며, 그 프로그램은 디스플레이로 절대 주사되지 않는 비가시 프레임 버퍼 내로 기록되며, 빠른 복사 모드가 사용되어 개개의 이중 버퍼기능을 갖는 윈도우가 가시 프레임 버퍼로 기록되며, 멀티플렉서 제어는 단지 하나의 (가시) 프레임 버퍼만 디스플레이에 주사되도록 허용된다.

본 발명이 양호한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 정신 및 영역에 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변형 및 수정이 본 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 이루어질 수 있다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 의해 측정되어져야 한다.

Claims

단일 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램과 이중 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램이 단독으로 또는 동시에 실행되도록 허용하는 컴퓨터의 출력 디스플레이용 프레임 버퍼 메모리를 제공하는 장치에 있어서, 출력 디스플레이 상에 표시되는 적어도 두 개의 완전한 프레임에 대한 데이터를 기억시키기에 충분한 비디오 랜덤 억세스 메모리의 배열; 프로그램이 단일 또는 이중 버퍼기능을 가지고 실행되도록 설계되는가를 결정하는 수단; 이중 버퍼기능을 가지고 실행되도록 설계된, 컴퓨터 상에 실행되는 프로그램의 수를 결정하는 수단; 실행되는 응용 프로그램에 따라 다수의 상이한 버퍼장치를 형성하기 위해 메모리의 배열을 구성하는 수단; 및 응용 프로그램이 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램, 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램, 또는 다수의 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램으로서 동작하는가에 따라 출력 디스플레이에 제공되는 데이터를 선택하는 수단; 을 포함하며, 상기 구성하는 수단은, 상기 이중 버퍼기능을 가지고 실행되도록 설계된, 컴퓨터 상에 실행되는 프로그램의 수를 결정하는 수단에 의하여 제어되고, 상기 선택하는 수단은, 상기 프로그램이 단일 또는 이중 버퍼기능을 가지고 실행되도록 설계되는가를 결정하는 수단에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 출력 디스플레이용 프레임 버퍼 메모리 제공 장치.
제1항에 있어서, 상기 선택하는 수단이, 상기 구성하는 수단이 두 개의 프레임 버퍼가 형성되도록 할 때와 동시에 모든 단일 버퍼기능을 갖는 프로그램이 두 개의 프레임 버퍼 모두에 기입되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 선택하는 수단은, 배열의 상이한 부분으로부터 데이터를 선택하는 수단; 및 단지 하나의 이중 버퍼기능을 갖는 프로그램만이 존재할 때, 데이터가 기입되지 않은 한 쌍의 프레임 버퍼로서 구성된 배열의 부분으로부터 선택된 데이터를 전송하는 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서, 상기 전송하는 수단이, 멀티플렉서 수단, 출력 디스플레이로 데이터를 공급하기 위해 상기 멀티플렉서 수단이 상이한 프레임 버퍼를 선택할 것을 지시하는 제1신호를 저장하는 수단; 및 상기 출력 디스플레이 상의 프레임이 완전히 주사되고, 새로운 프레임이 시작되기 전에만, 상기 제1신호를 멀티플렉서로 공급하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 공급하는 수단이, 수직 귀선(vertical retrace)의 시작을 지시하는 비디오 타이밍 발생기 또는 회로로부터 신호를 유도하는 수단; 및 상기 제1신호를 상기 멀티플렉서 수단에 공급하기 위해 제어회로로부터의 제2신호를 사용하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 구성하는 수단은, 이중 프레임 버퍼 상에 실행하도록 설계된 하나 이상의 프로그램에 반응하고, 기입되고 있는 정보를 수신하기 위한 제1프레임 버퍼를 형성하기 위하여 메모리의 배열을 구성하고, 데이터를 디스플레이로 전송하기 위한 제2프레임 버퍼를 형성하고, 그리고, 제1프레임 버퍼로부터 제2프레임 버퍼로 데이터를 고속으로 복사하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 제어수단은, 새로운 데이터를 제1프레임 버퍼에만 기입하는 수단; 및 제1프레임 버퍼로부터 표시되는 데이터를 판독하고 동시에 제2프레임 버퍼에 표시되는 상기 데이터를 기입하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 판독하는 수단은, 제1 및 제2프레임 버퍼의 행 억세스를 위해 동일한 어드레스를 동시에 선택하는 수단; 및 제1 및 제2프레임 버퍼의 열 억세스를 위해 동일한 어드레스를 동시에 선택하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
단일 버퍼기능을 갖는 응용프로그램과 이중 버퍼기능을 갖는 응용 프로그램이 단독으로 또는 동시에 수행되도록 허용하는 컴퓨터의 출력 디스플레이용 프레임 버퍼 메모리를 제공하는 방법에 있어서, a) 프로그램이 단일 또는 이중 버퍼기능을 가지고 실행되도록 설계되는가를 결정하는 단계; b) 이중 버퍼기능을 가지고 실행되도록 설계된, 컴퓨터 상에 실행되는 프로그램의 수를 결정하는 단계; c) 단계 b)가 모든 프로그램이 단일 프레임 버퍼 상에 실행되도록 설계됨을 지시하는 때에는 단일 프레임 버퍼를 형성하고, 단계 b)가 하나의 프로그램이 이중 프레임 버퍼들 상에 실행되도록 설계됨을 지시하는 때에는 양자 모두가 출력 디스플레이에 기록되는 두 개의 프레임 버퍼를 형성하고, 단계 b)가 다수의 프로그램이 이중 프레임 버퍼들 상에 실행되도록 설계됨을 지시하는 때에는, 단지 하나만이 출력 디스플레이에 기록되는 두 개의 프레임 버퍼를 형성하기 위하여 메모리의 배열을 구성하는 단계; 및 d) 단계 a) 및 단계 b)가 응용 프로그램이 단일 버퍼기능을 가진 프로그램, 이중 버퍼기능을 가진 프로그램, 또는 다수의 이중 버퍼기능을 가진 프로그램임을 지시하는 지에 따라서 출력 디스플레이에 공급되는 데이터를 선택하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서, 단계 d)가, d.1) 배열의 상이한 부분으로부터 데이터를 선택하는 단계; d.2) 단지 하나의 이중 버퍼기능을 가지는 프로그램만이 존재할 때, 데이터가 기입되지 않는 한 쌍의 프레임 버퍼로서 구성된 배열의 부분으로부터 선택된 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 단계 d.2)는, d.2.1) 출력 디스플레이로 데이터를 공급하기 위해 멀티플렉서가 상이한 프레임 버퍼를 선택할 것을 지시하는 제1신호를 저장하는 단계; 및 d.2.2) 상기 출력 디스플레이 상의 프레임이 완전히 주사되고 새로운 프레임이 시작되기 전에만, 상기 제1신호를 멀티플렉서로 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.