TWI242753B - Apparatus, method and system with a graphics-rendering engine having a graphics context manager - Google Patents

Description

I242753 五、 發明説明（ 1_明領域 本發明通常係關於製作77^7象。更特定言之，本發明 系關於在一個或更多個顯示裝置上，製作多重影像。 發明背景 _影像製作係將高階物件基礎描述轉換成圖形影像，以顯 …些顯示裝置上。舉例來說，影像製作的動作發生於 ^物件之數學㈣或風景轉換❹料料㈣。影像 :的另-實例是將一 HTML樓案轉換成顯示於電腦螢幕上 :像。通常’硬體裝置是指圖形製作引擎加速這 的處理工作。 一 通爷在漫遊網際網路時’可以在電腦勞幕上檢視多重影 _。舉例來說’在漫遊網際網路時’可以在電腦螢幕上顯 ::頁與重叠於網頁上的兩個標題廣告。圖形製作引擎通 =作所有與第一影像有關的指令’如網頁。在完成處理 ::像的指令之後，圖形引擎開始處理與第二影像有關 ，如標題廣告之…可是，通常圖形製作引擎在開 :处理與第二影像有關的指令之前，必須完成製作與第一 :像冗關.曰令。因此’如果圖形製作引擎處理指令比圖形 :用&式產生^令快，則在這段時間期間，圖形處理引擎 免於^置。而且，如果影像指令要求真實世界的事件在執 指令之前發生’則圖形製作引擎在該段時間期間處 :閒置。㉟常’圖形製作引擎循序地服務指令串流。因 士’在圖形製作引擎開始處理與第二指令串流有關的指 之前，處理與第—指令串流有關的指令。

本紙張尺度撕嶋X 1242753 A7 B7 五、發明説明（2 另一實例是在三維環境中 示螢幕顯示第一視窗與第一 (3 D)衫像’而第二視窗則包 面的顯示影像。如所敘述的 作引擎開始處理第二視窗中 窗中的影像指令。 兩個獨立影像的製作。單一顯 硯窗，其中第一視窗包含三維 έ控制二維（2D)圖形使用者界 ’在先前的技術中，於圖形製 的影像指令之前，處理第一視 先前的技術已經在多重裝置上顯示多f影像 在兩個或更多個圖形製作弓| 存 . 單以處理與夕重影像有關的 才日々。母一個多重圖形製 θ ，恭 衣作引擎服務早一個顯示裝置。可 :貝：’夕81形製作引擎佔據更多實體空間，消耗 更少功率，並且製造單-的圖形製作引擎花費更多。因 此：減少一些圖形製作引擎是有益的。此外1試在相同 顯不幕上，以兩個或更多個圖形製作引擎，製作不同影像 的先前技術，遭遇嚴重的仲裁衝突。 每個圖形製作引擎係經由一組製作狀態變數來控制。在 成像主文中這些狀怨變數是共同已知的。製作狀態變數 控制圖形製作程序的特定態樣，如物件色彩、材質:材質 應用模式，等等。 ' 當影像將要製作時，特定的成像主文與每一影像一起存 在。先前的技術使用沒有效率的方法，以設定與影像有關 的成像主文。圖形驅動器接收來自應用程式的指令，並傳 送含有指令的指令流到圖形製作引擎，其中此等指令包含 目前與影像有關的狀態變數設定。圖形製作引擎處理在執 行其他製作指令之前，處理這些成像主文指令。當圖形製 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1242753 A7 B7

五、發明説明（3 作引擎 處理指 令，而 之前 關的成 取。從 體產生 中第一 新的成 軟體以 間點， 在第-影像有關的處理指令，血 令之間切換時，圖二：第二影像有關的 圖形製作q I fl| + / 式南要傳送成像主文指 ρ丨擎則需要處理這些成像主文指令。 像主：產生的指令流修改與圖形製作引擎有 =像主二:是直接從”央處理單元㈣存 指令，以扑明C成像主文’因此需要應用軟 成像主文：目像主文的狀態變數設定，如其 =二無法讀取第-成像主文，則需要應用 回復兮第：象主文的副本拷貝’以於-些較晚的時 口復該第一成像主文。 下列為本發明圖式，其中： 圖1說明圖形裝置之呈俨者 使用單一 Flfi之八體只靶例的方塊圖，此一圖形裝置 便用單一圖幵^製作弓丨敬制 引擎衣作一個或更多個影像，以於多重 ...負不裝置上顯示-個或更多個影像； 圖2說明電腦系统 _ 人 '之八組貫靶例的方塊圖，此一電腦系統 一 早兀、一快取、一記憶體、顯示裝置，與 : 其中圖形裝置具有指令之具體實施例，與圖 >文官理器之具體實施例； 圖3說明一環你拉& ^ /緩衝記憶體區域之具體實施例的方塊圖； 圖4說明一睡μ八：a：

、a 77配器之具體貫施例的方塊圖，其中時間 分配器在製作备_ Y 母獨立影像之間，分配圖形製作引擎的使 1242753 A7 _____ _ B7 五、發明説明（4 ) 圖5與圖6說明使用單一圖形製作引擎，在多重顯示裝置 上’製作多重影像程序之具體實施例的流程圖。 雖然本發明有各種不同的修改與可供選擇的形成，但是 在圖式中係以實例的方式顯示其特定具體實施例，並且將 在本文中詳細敘述。應了解的是本發明並不受限於所揭示 之特定形式，而是相反地，本發明涵蓋在本發明之精神與 範圍内的所有修改、等價，與其他選擇。 發明之詳細說明 在下面的敘述中’提出很多具體的細節，如具體指令、 列舉的組成部分、連結等等的實例，以提供本發明之完整 的了解。可是，對熟諳此藝之士而言，可以實現本發明而 不需這些細節是顯而易見的。在其他實例中，並未詳細地 敘述熟知的組成元件或方法，而是在方塊圖中說明，以避 免使本發明變得模糊。因此，陳述的具體細節只是實例。 具體細節仍然可以自其變化’而且仍然被當作是在本發明 的精神與範圍内。耦合一詞係定義為直接或間接地連接的 意思。 通常’圖形製作引擎同時製作在多重顯示裝置上顯示的 獨立景> 像。指令傳送器傳遞兩個或更多個獨立影像的指令 到圖形製作引擎。時間分配器調解每一待製作的獨立影像 之間，圖形製作引擎的同時使用。圖形主文管理器將與第 一獨立影像有關的成像主文，從所確認的記憶體位置，回 存到圖形製作引擎。 圖1說明一圖形裝置之具體實施例的方塊圖，此一圖形裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公嫠） 1242753

五、發明説明 置使用圖形製作引擎製作一 _ _ _ 衣卜 個或更多個影像，以於多重顯 示裝置上顯示一個或f/ 乂文夕個影像。請參見圖1，圖形裝置 100包含一圖形製作引聱丨09 才Ή羊102、—個或更多個指令傳送器 104、一主文管理器106、一日本鬥八 丄Λ夕 0寻間分配器108，與一個或更多 個顯示裝置’如第-顯示裝置11〇與第二顯示裝置ιΐ2。在 -具體實施例中’圖形裝置100含有一單一之圖形製作引擎 102 〇 圖形製作引擎102產生獨立的影像，以顯示於單一的顯示 裝置或多重顯示裝置上。因ι舉例來說，兩個獨立的影 像可以顯示在相同的顯示裝置上，或兩個獨立的影像每個 可以顯示在分開的顯示裝置上。4 _獨立影像的指令來自 分開的指令串流H4’ 3戈來自單—的指令串流114,其中此 一指令串流含有來自多重圖形應用程式的指令。 在先前技藝中，經由瀏覽器應用程式顯示附有標題廣告 的網頁，或依序地製作與二維影像有關的第一指令串流， 然後製作與三維影像有關的第二指令串流，而和先前技藝 技術相較，本發明可以同時製作每一獨立影像。通常，先 前技藝之技術完全製作與包含於第一視窗中之第一影像有 關的影像指令’如標題廣告’然後完全製作包含於第二視 窗中之第二影像的指令，如網頁。在先前技術中，圖形製 作引擎通常不同時處理每個獨立影像的指令。 時間分配器108調解每一待製作之獨立影像之間，圖形製 作引擎102的使用。圖形主文管理器1〇6在記憶體裝置（未顯 示）中’儲存與待製作之每一獨立影像有關的主文。在處理

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發明説明（ 器上執行，或是在處理器上執行之瀏覽一 形應用，將影像製作指令插入指令，流二= ::4。將來自指令串流114的指令，傳遞給圖形製 圖形製作引擎102與圖形主文管理写 ]π, ^ t &里為106、時間分配器 108，與一個或更多個指令傳送器1〇4一 製你2丨敬τ 運作，以使圖形 t作引擎102的使用有效率。供應指令到指令串流114中的 t圖形應用，可以產生影像’同的速率運作。舉 =來說，串流即時視頻應用通常以比文字處理應用快㈣ 的圖形產生速率運作。圖形製作引擎102可以同時製作斑兩 個或更多個影像有關的指令，以最小化圖形製作引擎 於閒置的時間。而1，在先前技術中，如果在執行下一指 令之前’帛一影像的指令要求真實世界事件的發生，則圖 形製作引擎102在該段時間期間維持閒置。可是，圖形製作 引擎可以同時製作來自多重影像的指令，以降低圖形製 作引擎102的閒置時間。 圖形製作引擎102可以儲存目前與第一影像有關的成像主 文，並且從所確認的記憶體位置（未顯示）載入與第二影像 有關的新成像主文。在一具體實施例中，確認來儲存主文 的圮憶體位置，可以稱為邏輯主文（未顯.示）。要求切換成 像主文的圖形製作裝置i 〇〇可以（丨）將目前來自製作狀態變 數的成像主文，寫入記憶體中第一確認的記憶體位置，（2) 從記憶體令第二確認的記憶體位置，讀取新的成像主文， 以及（3)從新的成像主文，載入附有資訊的製作狀態變數。 -9' X 297公釐） 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 1242753

在一具體實施例中，主文管理器1G6中所確認的記憶體位 置係與產生獨立影像之每一圖形應用有關。在一旦體實 施例中，分開的指令傳送器104係與每—顯示裝置11〇'，112 有關，以為該特定之顯示裝置110’ 112，儲存待處理之獨 立組影像製作指令。 圖2說明電腦系統之具體實施例的方塊圖，此一電腦系統 包含一中央處理單元（CPU)、一快取、一記憶體、顯示裝 置，與一圖形裝置，其中圖形裝置具有指令傳送器之具體 貫％例與圖形主文管理器之具體實施例。圖形裝置2 〇 〇含有 多重環形緩衝暫存器204、206，環形緩衝直接記憶體存取 引擎（RB DMA ENG) 212 ,圖形製作引擎214，與主文識別 暫存器（CID) 222、224。多重環形緩衝記憶體區域2〇8、 21〇，多重確認之記憶體位置216、218、220 ,與多重顯示 裝置228、230係與圖形裝置200有關。在一具體實施例中， 指令傳送器包含多重環形緩衝暫存器2〇4、2〇6，多重環形 緩衝記憶體區域208、210，與直接記憶體存取引擎212。在 一具體實施例中，主文管理器係由主文識別暫存器（CID) 222、224，主動主文識別暫存器（主動CID) 226，與多重確 認之記憶體位置216、218、220所組成。 圖3說明一環形緩衝記憶體區域之具體實施例的方塊圖。 如上所述，指令傳送器之具體實施例含有一個或更多個環 狀緩衝暫存器3 1 〇，而軟體產生指令經由一個或更多個環狀 緩衝記憶體區域300，可以傳送到圖形製作引擎（未顯示）。 環狀緩衝記憶體區域3〇〇容納來自圖形應用（未顯示）的實際 L_____ -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X 297公釐） 1242753 A7

1242753 五、發明説明（ 。己憶體232或獻納的記憶體中。緩衝長度符號組23 5指明所 分配之環狀緩衝記憶體區域2〇8、2 1〇的位元組長度。在一 具體實施例中，環狀緩衝長度符號組235定義任何時間可以 向環狀緩衝記憶體區域2〇8、210提出的最大量資料。在一 具體實施例中，環狀緩衝記憶體區域2〇8、2丨〇可以含有影 像衣作扎令’與對一個或更多個批次緩衝區24〇的指示，因 而製作了一實際上無限制的記憶體區域，以包含指令。 刖置補彳貝符號組23 6指示來自下一指令之起始位址23 4的 記憶體補償，其中圖形製作引擎214將解析該下一指令。舉 例來A則置補 <員2 3 6可以指示過去由最後指令所解析的一 個圮憶體單元。隨著解析指令，圖形製作引擎214更新前置 補饧符號組236。一旦前置補償236達到尾端補償237之值， 亦即補償是相等的，則只要維持該情況，圖形製作引擎214 考慮環形緩衝記憶體區域2〇8、2 1〇清空，而從分享圖形製 作引擎214的調解程序，移除相應之環狀緩衝暫存器2〇4、 206。因此，存在應該從主要程序移除特定顯示裝置之指令 串流的指示。而且，為了更有效率的流量控制演算法，包 含於環狀緩衝暫存器204、206的是自動報告前置致能符號 組，其使前置指示數值與前置環繞計數符號組233，能被寫 入快取記憶體。舉例來說，在將前置補償.236推向確定進度 期間的流量控制演算法。 %狀緩衝記憶體區域208、2 1 0可以環繞從記憶體區域終 端到記憶體區域起始的指令。每次前置補償236環繞回到環 狀緩衝記憶體區域208、2 1 0的起始位址234時’圖形製作引 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公着） 1242753 A7 ____ B7 五、發明説明（1〇 ) 擎2丨4增加前置環繞計數符號組233。在一具體實施例中， 刖置環繞計數符號組233係包含於「報頭」程序所寫入的 DW〇rd中。如果環狀緩衝記憶體區域208、210具有遠大於 貫際貫體緩衝區大小的「虛擬」長度，則圖形裝置2⑻可以 使用前置環繞計數符號組233，以追蹤指令解析過程。 尾端補償符號組237指明環狀緩衝記憶體區域208、210中 的位置，，其從起始位址234補償一特定距離。尾端補償符號 、、且2 3 7可以指出指令資料的下一記憶體單元，其中圖形應用 軟體可以使用該記憶體單元，儲存後來執行之額外的影像 製作指令。舉例來說，尾端補償符號組237指出過去提交給 圖形製作引擎214執行最後指令的記憶體單元232。所提交 的指令可以從環狀緩衝記憶體區域208、21〇的終端，環繞 回頂部，在此一情況中，所寫入的尾端補償237可以將比先 前的數值少。環狀緩衝記憶體區域2〇8、210之「清空」條 件，可以定義為「前置補償符號組236等於尾端補償符號組 237」。 自動報告前端致能符號組238允許圖形應用軟體或操作軟 體要求具有前置補償符號組236與前置環繞計數符號組M3 内容’此等内容在週期的基礎上，將被寫入一特定、中央 處理單元（CPU)監控之系統記憶體位置。自動報告可以程式 化，以於每次前置補償符號組236前進一程式化°數量時^ 生。自動報告機制允許軟體使用前置補償符號組236前置環 繞計數符號組233 ’以決定環狀緩衝區中未使用空間的數 量。因此，前置補償符號組236可以週期地向系統記體體報 -13-

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五、發明説明（μ 而 告’以自動地提供完全最新的前置補償符號組236數值 不需要經由指令明確地獲得前置指示數值。 每一顯示裝置228、23〇可以具有與各自顯 分開的指令傳送器。如圖2所說明的，第—環狀緩衝暫：： 2〇4與第一環狀緩衝記憶體區域2〇8係與第一顯示裝置238 關'第二環狀緩衝暫存器2 〇 6與第二環狀緩衝記憶體區域 210係與第二顯示裝置23〇有關。因土匕，在此_實例中，第 一環狀緩衝暫存器204與第一環狀緩衝記憶體區域2〇8提供 將顯示於第一顯示裝置238上之獨立影像的製作指令。在一 具體實施例中，第一環狀緩衝暫存器2〇4與第一環狀緩衝記 憶體區域208可以與第二顯示裝置230有關。 夕重指令傳送器允許賦予每一指令傳送器不同的優先 權i舉例來說，可中斷背景製作作業可以使用較低優先權 的指令傳送器。同樣地，較高優先權的指令傳送器可以用 來服務非同步的事件，如視頻訊框捕捉。而且，藉由分配 第一指令傳送器以服務第一顯示裝置，如第一顯示器228 , 而第一指令傳送器服務另一顯示裝置，如第二顯示器23〇， 圖形裝置200可以支援每一顯示器分開的指令串流。此外 圖形裝置2 0 0可以支援每一顯示裝置分開地控制的指令串 流。 如上所述，每一指令傳送器可以包含一直接記憶體存取 引擎212。此一直接記憶體存取引擎212從一特別的指令傳 送器取得指令，並將這些指令傳遞到圖形製作引擎2丨4。 圖形製作引擎2 14經由直接記憶體存取引擎2 1 2，從指令 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X 297公釐) 1242753

AT B7 五、發明説明（12 ) 傳送器讀取影像指令，並執行這些影像指令。圖形製作引 擎2 14經由環狀緩衝暫存器204、206中，前置補償符號組 236與尾端補償符號組23 7之間的不同，偵測環狀緩衝記憶 體區域208、210内指令的存在。圖形製作引擎214解釋並解 碼指令之一般的「數據包開頭」符號組，以決定指令含有 什麼資’以及因此如何進一步執行該指令。此一指令之 解釋與解碼一般稱為解析。 在一具體實施例中，圖形製作引擎214解碼來自指令串流 242的特定指令，以找出指令含有什麼資訊（如，施加之狀 態變數變化246，或待製作之原始指令248)。接著圖形製作 引擎214據此執行指令。狀態變數改變指令246的執行，產 生目前成像主文的明確變化。原始指令248的執行，產生記 憶體2 5 6、2 5 8中適當影像資訊的修正（亦即，製作影像）。 圖形製作引擎214接著在對應於每一顯示裝置228、230之記 憶體位置，儲存影像資訊，如第一顯示影像256與第二顯示 景》像258。在一具體實施例中，第一顯示影像256的資訊， 與第二顯示影像25 8的資訊，係儲存於由低顯示裝置228與 第二顯示裝置230兩者所共用之局部記憶體。在一具體實施 例中，第一顯示影像256之指令與第二顯示影像258之指 令，係儲存於系統記憶體232中，圖形製作引擎2丨4從記憶 體中讀取製作的影像資訊’並以週期的基礎，將製作的影 像資訊呈現於相關的顯示裝置。接著，顯示裝置，如第一 顯示裝置228,便依據此一資訊，在顯示器上說明實際的影 像。 1242753 五、發明説明（13 在一具體實施例φ，国 圖形應用供應指令到指令串流242 中0如上所述，人1 k二心t可以健存於環狀緩衝記憶體區域 208、2 1 0中，而诵赍卢“上ρ β 书衣狀、表衝記憶體區域208、2 10盥特定 的顯示裝置228、230右閱 — 230有關。在一具體實施例中，一些在指 令串流242中所發5目从人 見的心々類型，可以是狀態變數變化 246、原始指令248 ,盥一植主立人 ^ 、、且主文指令250、252。原始指令 248指導圖形製作引擎214按照形狀與這些形狀的位置與尺 寸來祂、9衣作影像時，狀態變數變化指令246指導圖形製 作引擎214修正儲存於硬體圖形^文電路μ中之該組製 作狀態變數。在_具體實施例中’該組主文指令仰丁#組） 250、252可以使圖形製作引擎2Μ，將目前的成像主文儲存 於所確。心的。己憶體位置，如第一確認之記憶體區域川，並 從新確認之記憶體位置，如第二確認之記憶體位置218，回 復新的成像主文。 每一確認之記憶體位置，如第一確認之記憶體位置216， 儲存將由圖形製作引擎214製作之影像的成像主文。同樣 地，每一確認之記憶體區域216、218、22〇可以儲存製作相 關獨立影像時’所利用之製作狀態變數的設定。在一具體 實施例中，多重確認之記憶體位置2丨6、2丨8、22〇的存在， 允许圖形製作引擎2 14記錄與每一待製作之影像有關的成像 主文。為了管理多重影像的同時製作，主文管理器之具體 實施例含有多重確認之記憶體位置2 1 6、2 1 8、220與主文識 別暫存器222、224、226。主文管理器之具體實施例協調圖 形顯示控制器電路（GDC) 270，以支援在多重顯示裝置 ___16- 本紙張尺度適用中國國家標準(cNS) A4规格（210 X 297公釐） 1242753 A7 __ B7____ 五、發明説明（14 ) 22 8、230上顯示影像’以及在相同的顯示裝置，如第一顯 示裝置228上顯示多重影像。 硬體圖形主文電路244中，多數硬體狀態變數的設定控制 圖形裝置200中的圖形運作，如製作。狀態變數可以包含通 用的狀態變數與主文狀態變數。通用的狀態變數對所有主 文（例如，邏輯位址映射資源，等等）是共用的，因此被當 作是任何特定成像主文範圍之外。可是，每一與特定圖形 應用有關的成像主文，的確含有個別組的主文狀態變數。 在一具體實例中，這些與特定圖形應用有關的成像主文， 可以儲存在所確認之有源晶片記憶體上的記憶體位置，或 是在系統記憶體232中之多重確認的記憶體位置2丨6、2丨8、 220 〇 如上所述’多重確認之記憶體位置2 1 6、2 1 8、2 2 0，藉由 儲存在記憶體232中，並從記憶體232回復與將由圖形製作 引擎製作之獨立影像有關的成像主文，支援圖形製作引擎 2 14。在一具體實施例中，來自指令串流242之第二組主文 指令，如主文組A0 250，指導圖形製作引擎2M傳送目前待 製作之成像主文到確認之記憶體位置2 1 6，與產生第二影像 之圖形應用有關的第二確認記憶體位置2 1 $，接收來自圖形 製作引擎2 14的信號，以回復與目前由圖形製作引擎2丨4製 作之第二影像有關的成像主文。在_具體實施例中，位於 裝置上之主文快取260的加入，減少了記憶體頻寬與交換主 文所需的時間。 主文管理器亦包括主文識別暫存器（CID) 222、224，與 __ - 17 -

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X 297公釐） 1242753 A7 B7 五、發明説明（15 ) 有源之主文識別暫存器226。主文％ 2丨糾— ,,^ 又4別暫存器222、224盥牿 殊的％狀緩衝暫存器204、2〇6有 ”寻 ’關’因而與特殊的顯示 像記憶體位置256、258有關。 ’丨、’ 在一具體實施例中，有源之主文 又硪別暫存器226記錄包含 於目前有源之環狀緩衝暫存器2〇4、挪内的主文識別暫存 器222、224數值。所記錄之主文識別暫存器，如第一主文 識別暫存器222’#認該特別《認的記憶體位㈣卜⑴、 220’何者與目前由圖形製作引擎製作的影像有關。 在一具體實施例中，每-主文識別暫存器⑵、以含有 識別之圯憶體位置位址與一組主文鑑定位元。主文鑑定 位元控制成像主文的部分是否需要儲存/回復到主文開關。 在具體貫施例中，每一主文識別暫存器222、224執行主 文鑑定位元，如「材質調色板儲存失效」主文鑑定位元與 「材質調色板回復失效」主文鑑定位元。在一具體實施例 中’廷些主文鑑定位元輔助二維與三維影像之間的主文交 換，其中三維影像可以要求維持目前的材質調色板（儲存或 回復成成像主文的部分），而二維影像則否。 經由相應主文識別暫存器222、224之確認的記憶體位置 位址’引用確認之記憶體位置2 16、2 1 8、220。確認之記憶 體位置216、218、220的實際大小，為主文開關期間儲存/ 回復資料的數量，並且取決於成像主文是否含有材質調色 板。在一具體實例中，主文識別暫存器222、224可以含有 兩個額外的暫存器，以指明記憶體232中各自確認之記憶體 位置2 16、2 1 8、220大小。在一具體實施例中，於來自指令 ___- 18 - 本紙張灵度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X297公釐）

1242753 A7 B7 五、發明説明 串級“42之主文組」指令250、252儲存於相應之環狀緩衝 記憶體區域208、21〇的處s _ f1，$ ， 处』间座生特別的主文識別記 、录、24。在-具體實施例中，主文組指令25〇、⑸提 供新的主文識別值（局部主文位址+調色板儲存失效位 兀），載入主文識別暫存器222、224。主文組指令25〇、252 亦含有一回復抑制位元，用來選擇性地抑制新主文的回 復。在-具體實施例中，於主文初始化期間，彳以使用回 復抑制主文，以避免來自記憶體232之非初始化主文資料的 載入0 有源主文識別暫存器226含有有源環狀緩衝暫存器，如第 -環狀緩衝暫存器2〇4,之主文識別數值。比較來：有源主 文識別暫存器226之確認的記憶體位置位址符號組與主文組 指令，作為主文組指令25〇、252執行的部分。如果其不同 或有源之主文識別暫存器226未初始化，則主文開關操作發 生。 在一具體實施例中，於主文開關操作期間，如果回復抑 制指令符號組沒有設定，則可以執行主文回復操作。此 處’使用確έ忍之記憶體位置’如第一確認之記憶體位置2 16 的位址值，以載入有源之主文識別記錄226。注意，指令之 主文鑑定符號組可以進一步調節部分成像主文的回復。舉 例來說，可以回復或不回復材質調色板。 HW GFX CXT 244導致來自適當確認之記憶體位置之新 主文的載入，以及來自主文組指令250、252之附有數值的 有源主文識別記錄的載入。此時，相應之環狀緩衝暫存器 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格（210 X 297公釐）

Ϊ242753 五、發明説明（17 204、206與環狀緩衝記憶體區域2〇8、21〇，已經切換有源 之主文到新確認的記憶體位置2 16、2 1 8、220。 如先則所述，每一圖形應用可以以不同的速率產生影像 私7 。同樣地，每一顯示裝置228、23〇可以以不同的速 j，更新顯示與其相關之影像。在一具體實施例中，内容 官理器與指令傳送器支援不同指令串流之間的無縫切換、 不同顯示裝置228、252之間的切換，以及相同指令串流μ〕 内與不同圖形應用有關之成像主文之間的切換。 圖。4說明時間分配器之具體實施例的方塊圖，此一時間分 配器係用來分配每一待製作之獨立影像之間，圖形製作引 擎的使用。在一具體實施例中，時間分配器4〇〇含有仲裁與 切換模組4Π)、計時暫存器412、單位暫存器414、單位時門 計數器416與時間薄片計數器418。在一具體實施例中，時 :分配器400提供逝去的時間標準與公平使用標準，以分配 早圖形製作引擎41 1的使用。在一具體實施例中，時間分 配器可以分配圖形製作引擎411的使用，以製作多重顯 不，置（未顯示）、多重圖形應用程式，其中每個具有獨有 之指令串流4 1 3，或單一指人虫泣j μ丄 式之間獨立的影像。““川中的多重圖形應用程 上環狀緩衝暫存器，如第一環狀緩衝暫存器4〇2與第二 衣狀緩衝暫存器404，可以是_卩1 W λα 口w ^ 乂疋％間限幅的，或環狀緩衝暫 态可以疋非時間限幅的，如第r 著將敘述的，對於高優先權圖；::緩衝暫存器406。如接 ^ ^ 无核圖形影像，如及時視頻，可以 使用母個非時間限幅的暫存器，以暫時獨佔圖形製作引擎 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2 -20- 1242753 A7 B7

五、發明説明（18 ) 4 1 1的使用。 每個時間限幅環狀緩衝暫存器402、404與-時間限幅 (TIME 一SLICE)暫存器42〇、422關聯，此等時間限幅 (丁_一31^£)暫存器42〇、422指明，在指示切換到另一 時間限幅環狀緩衝暫存器之前，應該檢查執行指令執行所 需的持續時間。在一具體實施例中，於環狀緩衝暫存哭 402、404,存在時間限幅符號組42〇、422，以說明圖形製 作引擎川的使用百分比，其中使用百分比應該與此一特別 的環狀緩衝記錄402、404一致。時間限幅符號組42〇、 也可以指明圖形製作引擎411之最小絕對時間的使用，其中 最小絕對時間應該與此一環狀緩衝記錄4〇2、4〇4一致。在 -具體實施例中，可以以時間為單位，程式化指令執行所 需之持續時間。在-具體實施例中，驅動軟體424可以將這 些時間單位數值，寫入每一時間限幅符號組42〇、422中。 因此二驅動軟體424也可以控制用於每一時間限幅環狀緩衝 暫存器420、422的絕對與相對時間。中央處理單元（cpu) 440從記憶體，如記憶體442，存取驅動軟體。 皁位暫存器414提供往前相容之單位時間時間量子給驅動 軟體424使用。確認單位時間量子是重要的，其中實際的裝 置時間參#，可以在S己置與/或實作之間變化。纟__且體實 施例中’單位暫存器414使用圖形裝置4〇〇之核心時脈週期 作為實際的時間參考。經由圖形裝置4〇〇之基本輸入輸出 (BIOS)韌體426，可以程式化單位暫存器414。相對於由單 位暫存器414建立之此一單位時間量子，可以定義其他的時 __ -21 - 本紙張足度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X 297公釐) 1242753 五、發明説明（19 ) 間限幅參數。舉例來說，由單位暫存器…所定義之每 位時間量子，可以是-個單位時間等於五十微秒，或是— 個單位時間等於四十時脈週期。 皁位暫存器414亦含有—時間限幅致能位元（T) 428，以 打開或關閉環狀緩衝時間限巾昌。在一具體實施例中 位暫存器4M之時間限幅致能位以㈣清空時，固定 狀緩衝優先權便有效。在-具體實施例中，當設定時間限 幅致能位元428時，便經由時間限幅符號組42〇、422, 時間限幅環狀緩衝暫存器4〇1、4〇4之間的仲裁。 計時暫存器412執行時間限幅計時控制。當設定時間限幅 致能位元428時’計時暫存器412以單位讀取數值，此—數 值被寫人# %狀緩衝暫存器4()2、之時間限幅符號組 ^ 422 4刀在此一杈式中，供應指令給特定環狀緩衝 。己It體區域之才曰7串流4 i 3的激發或恢復’使倒數計時符號 組（TC) 434以該特定環狀緩衝區之時間限幅暫存器、 422部分的内容值初始化，其中特定之環狀緩衝記憶體區域 如第-環狀緩衝記憶體區域43G ’而特定之環狀緩衝區則如 第-環狀緩衝暫存器420。當來自環狀緩衝記憶體區域的執 行持續時，倒數計時符號組434減少所有的時間單位。 。時間限幅計數器418減少倒數計時符號組434所有的時間 單位1單位時間計數器416監視並計算所有的核心時脈週 期單位時間计數器4! 6傳送一信號給時間限幅計數器 418，以依據由單位暫存器414定義之確認的單位時間量 子’減少倒數計時符號組434。 -22- 本紙張尺k適用中國國尽標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公笼) 1242753 A7 B7

1242753 A7 B7 五、發明説明（ $之間圖形製作引擎

許多機制可以中斷兩環狀緩衝記錄 4 1 1使用的仲裁程序， 儲存於其各自之環狀緩衝記憶體區域。如上所述，非時間 限幅南優先權的環狀緩衝區’如第三環狀緩衝暫存器偏， :以通知仲裁與切換模組㈣，以暫停目前有源之時間限幅 環狀緩衝暫存器的倒數計時434與指令處理。此一暫停只是 暫時的，i到圖形製作引擎41 i完成目前與非時間限幅環2 緩衝區有關之指令的處理。 來自圖形應用軟體的指令串流413可以含有指令，以暫 中斷圖形製作引擎41丨的仲裁使用。舉例來說，「載入圮 錄」指令423可以中斷兩個時間限幅環狀緩衝暫存器、 422之間，圖形製作引擎411的仲裁使用，其中兩個時間限 幅環狀緩衝暫存器4〇2、422具有儲存於其各自之環狀緩衝 記憶體區域430、432中的未處理指令。如果其他的環狀緩 衝記憶體區域中未存在處理之指令，則軟體可以使用「栽 入記錄」指令423，以清空倒數計時符號組434，因而有致 地使有源之環狀緩衝暫存器放棄其剩下的時間限幅週期。 舉例來說，當未預期執行的指令時間，超出特定的使用百 分比或與環狀緩衝暫存器4〇2、422 一致的絕對最小時間 時，可以使用「載入記錄」指令423。在一具體實施例中， 如果與第一串流有關的指令沒有取得整個時間限幅週期， 則仲裁與切換模組4 1 〇自動切換到另一含有未處理指令的壤 狀緩衝s己憶體區域。而且，舉例來說，在極端耗費時間的 指令，或無可中斷序列指令之前’可以使用「載入記錄

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1242753 A7 __B7 五、發明説明（23 ) 規則時間間隔發生的事件，或是不以時間協調的事件，如 視頻捕捉事件。在-具體實施例中，非同步事件隨機地， 或是在與指令串流執行無關的間隔發生。舉例來說，顯示 裝置之垂直空白事件、非同步事件，實際上是以真實世界 時間的規則間隔（亦即，60赫茲（Hz))發生，但是與指令串 流4 1 3執行相關之不規則服務時間不同步。 圖5與圖6說明使用單一之圖形製作引擎，在多重顯示裝 置上製作多重影像之程序的具體實施例流裎圖。當指令串~ 流攜帶指令，從一個或更多個圖形應用到指令 指令串流發起此一程序。 在方塊505中，由環狀緩衝暫存器所定義之第一環狀緩衝 §己憶體區域，接收來自多重圖形應用程式，或是經由一單 -之圖形應用程式的指令。第—環狀緩衝記憶體區域之位 置與大小，可由第一環狀緩衝暫存器中定義之可程式化内 容來定義：指令傳送器可以含有一個或更多個環狀緩衝記 憶體區域或類似的記憶體區域。指令傳送器可以含有一個 或更多個環狀緩衝暫存器或類似的裝置。 在分塊510中，驅動器儲存表現影像的指令於第一環狀緩 衝記憶體區域中。在一具體實施例中，驅動器改變相應之 環狀緩衝暫存器中的尾端補償符號組，以指示包含於第一 :環狀緩衝記憶體區域中之這些未處理指令的存在。第一環 /狀緩衝暫存器通知圖形製作引擎，以及仲裁與切換模組； 待執行之指令的存在。 在方塊515中，指令傳送器使用直接信息存取（dma)引 ___-26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X297公釐） 1242753 A7 _ B7 _____ 五、發明説明（24 ) 擎’從圖形製作引擎之第一環狀緩衝記憶體取得指令。仲 裁與切換模組將第一環狀緩衝記憶體，設定為圖形製作引 擎自其處理指令之記憶體。 在方塊520中，圖形主文管理器設定目前的成像主文與第 一環狀緩衝暫存器關聯。 在方塊525中，於一具體實施例中，如果由圖形製作引擎 處理之第一（目前的）影像，具有不同於由下一次處理之第 二（下一個）影像的成像主文，則下列發生。圖形主文管理 器儲存與第一影像有關之成像主文，並將與第二影像有關 之主文回復到圖形製作引擎。圖形主文管理器儲存，並回 復表示成像主文之狀態變數數值，此一成像主文與來自第 二記憶體區域中特別之圖形應用的影像有關，其中第二記 憶體區域如確認之記憶體位置。第二記憶體區域可以由包 含於第二暫存器中之可程式化内容來定義，其中第二暫存 器如主文識別暫存器。 在方塊530中，圖形製作引擎執行來自與第一顯示裝置有 關之環狀緩衝記憶體區域的指令，環狀緩衝記憶體區域如 第一環狀緩衝記憶體區域，並對第一影像顯示記憶體區域 作適當的修改。依據時間分配器，圖形製作引擎接著開始 執灯來自第二環狀緩衝記憶體區域的指令。其中第二環狀 緩衝記憶體區域係與第二顯示裝置有關。在一具體實施例 ★中，圖形製作引擎開始執行來自第二圖形應用之指令，此 等‘ 7包含於供應第一環狀緩衝記憶體區域之相同指令串 流中。因此，圖形製作引擎可以藉由切換，在與第一獨立 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2 10X297 公釐） 1242753 A7 B7 五、發明説明（25 ) 關之指令，以及與第二獨立影像有 影像有 之間交替。圖形製作引擎可 憶體區域的指令間切換，或 不同圖形應用的指令。注意 第二獨立影像有關之指令前 一獨立影像有關的所有指令 關之指令的處理 以在處理來自不同環狀緩衝記 是處理來自相同指令串流中兩 ，圖形製作？j擎在開始處理與 ,不需要等待完全地處理與第 在方塊535中，時間分配器可以在與第一獨立影像與第二 獨立影像有關的指令之間，承載圖形製作引擎的平衡使 用。在-具體實施例中’時間分配器可以在與兩個或更多 M iL影像#關的指令之間’承載g形製作引擎的平衡使 =。在-具體實施例中，時間分配器依據為每一影像所決 定之百分比，以及為每一影像所決定之圖形製作引擎使用 的絕對最小時f曰，，平衡圖形製作引擎的使用。時間分配器 也可j在高優先權影像要求圖形製作引擎的立即使用，以 ^分享圖形製作引擎之百分比使用與絕對最小時間使用的 影像之間，平衡圖形製作引擎的使用。 在方塊540中，時間分配器可以確認計時電路中的時間單 位量子’與以不同核心頻率運作之裝置相容。&意，這此 方塊並不指示任何執行的序列順序。舉例來說，方塊540可 以於方塊505之前發生。 在方塊545中，經由枣&回…# m 、·由來自圖形裝置驅動器之軟體指令’時 間分配器可以給子盘笛— 、 一 衫像有關之指令所指定的時間， 以使用圖形製作引整，甘& 之指令的時間。 -中此- S寺間超過與第二影像有關 -28- x]97公釐）

Claims (1)

1. 修 π每091^652號專利中請案 h....專利範圍替換本(93年4 申請專利範圍 1. 一種具有包含圖形主文管理器之圖形製作引擎之裝置 包括： \ ’圖形製作引擎同時製作兩個或更多個獨立影像，以顯 不於多顯不裝置上，該兩個或更多個獨立影像包含第〜 獨立影像與第二獨立影像；及 圖幵y主文管理器將描述與第一獨立影像有關之第一成 像主文的資訊，儲存於第一記憶體區域中，並從第一、 憶體區域將其回復，此一圖形主文管理器將描述與第 獨立影像有關之第二成像主文的資訊，儲存於第二記 體區域中，並從第二記憶體區域將其回復。 2·如申請專利範圍第〗項之裝置，其中圖形主文管理 一步包括： ° 複數個記憶體區域，每一記憶體區域儲存與來自特 圖形應用之指令有關的成像主文，複數個記憶體區域 含第一記憶體區域與第二記憶體區域；及 a複數個主文識別暫存器’包含第一主文識別暫存器 第二主文識別暫存器’第一主文識別暫存器含有指明 -記憶體區之位置的資訊’第二主文識別暫存 明苐一 έ己憶體區域之位置的資訊。 3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中圖形主文 一步包括： 5 第三暫存器，以記錄複數個記憶體區域中，哪一艽 體區域含有供應給圖形製作引擎之成像主文資气忑 4. 如申請專利範圍第1項之裝置’其中第一記憶體區域係 記 進 定 包 與 第 進 憶 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格（21〇 χ烈7公釐） J242353- -S3. A<S B.s C8 1)8 六、申請專利範圍 位於含有圖形製作引擎之相同晶片上。 5. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中第一主文識別暫存 器含有符號組，以輔助將與二維影像有關之第一成像主 文，切換到與三維影像有關的第二成像主文。 6. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中第一主文識別暫存 器含有符號組，以輔助將與材質地圖影像有關之第一成 像主文，切換到與無材質地圖影像有關的第二成像主 文。 . 7. 如申請專利範圍第2項之裝置，進一步包括： 第一記憶體區域，以於第一指令串流中，含有兩個或 更多個獨立影像的指令。 8. 如申請專利範圍第2項之裝置，進一步包括·· 第一記憶體區域，以於第一指令串流中，含有一個或 更多個獨立影像之指令，並於第二指令串流中，含有一 個或更多的獨立影像之指令。 9. 如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 一個或更多個指令傳送器，以傳遞兩個或更多個獨立 影像之指令到圖形製作引擎，該一個或更多個指令傳送 器包含第一指令傳送器。 10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中每一指令傳送器與 一特定之顯示裝置相關。 11. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中第一指令傳送器包 括： 一指令記憶體區域； -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） :1242753.. Λ 8 Γ^8 C8 η η 、申請專利範圍 一第一暫存器，以對指令記憶體區域定義起始與結 束；及 一記憶體存取引擎，以從指令記憶體區域取得指令， 並傳遞到圖形製作引擎。 12·如申請專利範圍第9項之裝置，其中指令傳送器進一 包括： 第三記憶體區域，以儲存指令之獨立序列，此等指 之獨立序列可以自指令串流取得。 13·如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 一時間分配器，以仲裁兩個或更多個獨立影像 圖形製作引擎的使用。 間 Μ·如申請專利範圍第13項之裝置，其中時間分配器包括 複數個暫存器，其包含第一暫存器，第一暫存器具有 複數個符號組，第一符號組決定第一暫存器 用圖形製作引擎之仲裁程序，第二符號組指明包^來使 第一指令串流之指令的記憶體位置。 15·如申請專利範圍第13項之裝置，其中時間分配一 包括： 第一模組，以建立使用圖形製作引擎之可程式化的 使用時間週期’時間週期係由可程式化數 之即日寸％間量子所定義。16·2請專利範圍第14項之裝置，其中時間分配器f 步 令 步 已 間 量 步 本紙張尺度相t國A4規格(21κ /1242753 、申請專利範圍 第一模組，以指導圖形製作引擎以處理與第_獨立影 像有關之指令、儲存於第一記憶體區域中之指令，此一 第一記憶體區域具有一位址，其由包含於複數個符號組 之資訊所定義。 17· —種具有包含圖形主文管理器之圖形製作引擎之方法， 包括： 八同時製作第一指令串流中，與多重獨立影像有關之指 儲存表示第一成像主文之資訊於第一記憶體中，其中 该主文與第一獨立影像有關； 仗第二記憶體區域，回復表示第二成像主文之資訊的 指令，其中該主文與第二獨立影像有關；及 將圖形製作引擎從第一成像主文，切換到第二成像主 文。 18.如申請專利範圍第17項之方法，進一步包括·· 、使用時間電路，以分配與第一圖形應用有關之指令， 以及與第一圖形應用有關之指令之間，圖形製作引擎的 使用。 19·如申請專利範圍第17項之方法，進一步包括·· 在複數個記憶體區域中，包含第一記憶體區域與第二 s己憶體區域；及 使用-揮發性記憶體裝置’以記錄複數個記憶體區域 中’何者含有供應圖形製作引擎之成像主文資訊。 20·如申請專利範圍第17項之方法，進一步包括·· 本紙張尺度適财關轉準fCNS) •4- /1242753

   六、申請專利範圍 在單一顯示裝置上， 21. 一種具有包含圖形主文1夕重獨立影像。 包括·· 文s理器之圖形製作引擎之系統 一中央處理單元；及 一圖形裝置，中麥卢 一 置含有圖形製作引盤單元輕合到圖形裝置’圖开η 以顯示於多重顯 ^時製作兩個或更多個影像， 與第一獨立影像有關之tr形主文管理器則將㈣ 體區域中，並從第一 Ϊ 像主文’儲存於第—記價 其搜。 。己憶體區域將其回復，該圖形主文 g理态將描述盘第- 一 /、弟一獨立衫像有關之第二成像主文，儀 ; °己隐版區域中，並從第二記憶體區域將其回 復。 士申。月專利$已圍第2 1項之系統，其中該圖形裝置進〆步 包括： 一％間分配器，以仲裁兩個或更多個獨立影像之間， 圖形製作引擎的使用。 23.如申請專利範圍第21項之系統，其中該圖形裝置進，少 包括： 一指令傳送器，以按照時間分配器所控制，傳遞獨立 影像之指令到圖形製作引擎。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）