JPH08138059A - 並列プロセッサを用いる表示装置 - Google Patents
並列プロセッサを用いる表示装置Info
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- JPH08138059A JPH08138059A JP6295696A JP29569694A JPH08138059A JP H08138059 A JPH08138059 A JP H08138059A JP 6295696 A JP6295696 A JP 6295696A JP 29569694 A JP29569694 A JP 29569694A JP H08138059 A JPH08138059 A JP H08138059A
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- instruction
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のスレッドで並列に処理され混在して転
送された描画命令をスレッドが起動した順番と同じ順序
で、画面上に描画命令の処理結果を表示する。 【構成】 ＣＰＵ11〜12で複数のスレッドが順次生成す
る描画命令(命令)からなるストリームが混在してグラフ
ィック・バス・コントローラ（ＧＢＣ）19に転送され、
命令は転送アドレスを指定して転送され、ＧＢＣは生成
順を転送アドレスに基づき判定し、最初の命令のＩＤ部
に該命令を処理する第１プロセッサ番号としてプロセッ
サ27〜30の内の第１順位プロセッサを設定し、次命令が
同一ストリームに属する時第２プロセッサ番号として第
１プロセッサ番号と同じプロセッサを設定し、属さない
時第２プロセッサ番号として第２順位プロセッサを設定
し、以下同様に命令にＩＤを設定し、ラスターコンバー
タ21はプロセッサから命令を読み込み処理し、次の命令
をＩＤの第２プロセッサのプロセッサから読み込む。
送された描画命令をスレッドが起動した順番と同じ順序
で、画面上に描画命令の処理結果を表示する。 【構成】 ＣＰＵ11〜12で複数のスレッドが順次生成す
る描画命令(命令)からなるストリームが混在してグラフ
ィック・バス・コントローラ（ＧＢＣ）19に転送され、
命令は転送アドレスを指定して転送され、ＧＢＣは生成
順を転送アドレスに基づき判定し、最初の命令のＩＤ部
に該命令を処理する第１プロセッサ番号としてプロセッ
サ27〜30の内の第１順位プロセッサを設定し、次命令が
同一ストリームに属する時第２プロセッサ番号として第
１プロセッサ番号と同じプロセッサを設定し、属さない
時第２プロセッサ番号として第２順位プロセッサを設定
し、以下同様に命令にＩＤを設定し、ラスターコンバー
タ21はプロセッサから命令を読み込み処理し、次の命令
をＩＤの第２プロセッサのプロセッサから読み込む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、並列実行可能な複数の
プロセッサを備えた並列処理装置に係り、特に、動画の
ように滑らかな表示画面変更処理を必要とするグラフィ
ックスシステムにおける並列プロセッサを用いる表示装
置に関する。
プロセッサを備えた並列処理装置に係り、特に、動画の
ように滑らかな表示画面変更処理を必要とするグラフィ
ックスシステムにおける並列プロセッサを用いる表示装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ・グラフィックスの応用分
野がビジュアルシミュレーションや科学技術計算結果の
可視化などに広がるとともに、表示性能に対する高速描
画の要求がさらに高まっている。従来、このような高速
化の要求に答える技術としては、座標変換やクリッピン
グといったジオメトリ処理を専用プロセッサで処理する
ことによって解決してきた。特に高速化の性能が要求さ
れる分野では、特開平２−２７５５８１号公報に記載さ
れるようにジオメトリ処理のための専用プロセッサを複
数のプロセッサで構成し、個々のプロセッサをパイプラ
イン状に接続する方式が知られている。また、Ｃｏｍｐ
ｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ’９３
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）、
Ｖｏｌ．２７、ｐｐ９３〜１００や、日経エレクトロニ
クス、Ｎｏ．５７８、ｐｐ１３７〜１５４、あるいは日
経ＣＧ、Ｎｏ．７３、ｐｐ１４３〜１５３には、ジオメ
トリ処理を並列に処理するグラフィックスシステムが記
載されている。一方、上記のグラフィックスシステムを
利用する応用プログラム側においても複数の中央演算装
置（ＣＰＵ）を用いる並列プログラミングが普及してき
ている。応用プログラムの並列プログラミングは、並列
化コンパイラを用いて並列化を支援するものや、スレッ
ドと呼ばれるＯＳ（オペレーティングシステム）が支援
する機能を用いて応用プログラムを複数の並列処理可能
な処理に分割する方法などが知られている。スレッドに
ついてはＵＮＩＸ ＭＡＧＡＺＩＮＥ、Ｖｏｌ．５、Ｎ
ｏ．２、ｐｐ．４６〜５２に紹介されている。
野がビジュアルシミュレーションや科学技術計算結果の
可視化などに広がるとともに、表示性能に対する高速描
画の要求がさらに高まっている。従来、このような高速
化の要求に答える技術としては、座標変換やクリッピン
グといったジオメトリ処理を専用プロセッサで処理する
ことによって解決してきた。特に高速化の性能が要求さ
れる分野では、特開平２−２７５５８１号公報に記載さ
れるようにジオメトリ処理のための専用プロセッサを複
数のプロセッサで構成し、個々のプロセッサをパイプラ
イン状に接続する方式が知られている。また、Ｃｏｍｐ
ｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ’９３
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）、
Ｖｏｌ．２７、ｐｐ９３〜１００や、日経エレクトロニ
クス、Ｎｏ．５７８、ｐｐ１３７〜１５４、あるいは日
経ＣＧ、Ｎｏ．７３、ｐｐ１４３〜１５３には、ジオメ
トリ処理を並列に処理するグラフィックスシステムが記
載されている。一方、上記のグラフィックスシステムを
利用する応用プログラム側においても複数の中央演算装
置（ＣＰＵ）を用いる並列プログラミングが普及してき
ている。応用プログラムの並列プログラミングは、並列
化コンパイラを用いて並列化を支援するものや、スレッ
ドと呼ばれるＯＳ（オペレーティングシステム）が支援
する機能を用いて応用プログラムを複数の並列処理可能
な処理に分割する方法などが知られている。スレッドに
ついてはＵＮＩＸ ＭＡＧＡＺＩＮＥ、Ｖｏｌ．５、Ｎ
ｏ．２、ｐｐ．４６〜５２に紹介されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高性能なグラフィック
スシステムを備えた計算機において、グラフィックスシ
ステムの性能を十分に引き出すためには、応用プログラ
ムが動作するＣＰＵ側も必要なデータの供給量を満たす
必要がある。
スシステムを備えた計算機において、グラフィックスシ
ステムの性能を十分に引き出すためには、応用プログラ
ムが動作するＣＰＵ側も必要なデータの供給量を満たす
必要がある。
【０００４】前記で述べたようにグラフィックスシステ
ムおよび応用プログラム（ＣＰＵ）は並列化の手法によ
りそれぞれ性能の向上が可能である。
ムおよび応用プログラム（ＣＰＵ）は並列化の手法によ
りそれぞれ性能の向上が可能である。
【０００５】しかし、グラフィックスシステムへのデー
タ供給の点から、ＣＰＵ側の並列化を考えたとき、従来
のグラフィックスシステムはＣＰＵで動作する応用スロ
グラムが複数のスレッドとして動作することを考慮して
いない。
タ供給の点から、ＣＰＵ側の並列化を考えたとき、従来
のグラフィックスシステムはＣＰＵで動作する応用スロ
グラムが複数のスレッドとして動作することを考慮して
いない。
【０００６】つまり、グラフィックスシステムのデータ
の入口は、複数のＣＰＵからデータが送られてくること
を考慮していない。このため、ＣＰＵはグラフィックス
システムへデータを転送する場合は、描画するプリミテ
ィブ単位（折れ線列、三角形列など）でかつ描画するプ
リミティブ間の順序で転送する必要がある。１つのＣＰ
Ｕがデータを生成する場合は問題にならないが、複数の
ＣＰＵがデータを生成する場合は、各プロセッサが排他
制御を行う必要があり、並列化によって排他制御という
新たなオーバヘッドが発生する。これを図１により説明
する。図１には、応用プログラムの各スレッドが生成し
た（例えばスレッドａは、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ
５のデータからなるストリームを生成）ストリームを、
グラフィックスシステムに転送する状態を示している。
図１に示す２つのストリームの列は、各スレッドが排他
制御を行うことによって各ストリームを排他的に転送す
る混在なしの状態と、各スレッドが排他制御を行わずに
転送する混在ありの状態を示している。図１では、図示
を簡単にするためデータがシーケンシャルに転送される
ように示されているが、データが並列転送されて良いこ
とは云うまでもない。
の入口は、複数のＣＰＵからデータが送られてくること
を考慮していない。このため、ＣＰＵはグラフィックス
システムへデータを転送する場合は、描画するプリミテ
ィブ単位（折れ線列、三角形列など）でかつ描画するプ
リミティブ間の順序で転送する必要がある。１つのＣＰ
Ｕがデータを生成する場合は問題にならないが、複数の
ＣＰＵがデータを生成する場合は、各プロセッサが排他
制御を行う必要があり、並列化によって排他制御という
新たなオーバヘッドが発生する。これを図１により説明
する。図１には、応用プログラムの各スレッドが生成し
た（例えばスレッドａは、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ
５のデータからなるストリームを生成）ストリームを、
グラフィックスシステムに転送する状態を示している。
図１に示す２つのストリームの列は、各スレッドが排他
制御を行うことによって各ストリームを排他的に転送す
る混在なしの状態と、各スレッドが排他制御を行わずに
転送する混在ありの状態を示している。図１では、図示
を簡単にするためデータがシーケンシャルに転送される
ように示されているが、データが並列転送されて良いこ
とは云うまでもない。
【０００７】本発明の目的は、応用プログラムの各スレ
ッド間でグラフィックスシステムへ転送する際に排他制
御を行なう必要を無くし、複数の命令ストリームを構成
する個々の命令を混在して同時にグラフィックシステム
に転送しても、応用プログラムがスレッドを起動した順
番と同じ順序で表示画面上に描画命令の処理結果を表示
することにある。
ッド間でグラフィックスシステムへ転送する際に排他制
御を行なう必要を無くし、複数の命令ストリームを構成
する個々の命令を混在して同時にグラフィックシステム
に転送しても、応用プログラムがスレッドを起動した順
番と同じ順序で表示画面上に描画命令の処理結果を表示
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、並列動作可能な複数のプロセッサにより
描画命令を処理し、その処理結果に基づき表示画面上に
表示を行なう並列プロセッサを用いる表示装置であり、
上位装置において複数のスレッドからなる応用プログラ
ムの夫々のスレッドが順次生成する描画命令からなる描
画命令ストリームが混在して転送された複数の描画命令
ストリームを受信する受信手段と、受信した描画命令の
生成順を判定する判定手段と、該判定した生成順に描画
命令ストリームの各描画命令に対して該描画命令を処理
するプロセッサを前記複数のプロセッサの中から割り当
てる割当手段と、プロセッサの処理結果を前記生成順に
順次読み込み描画命令ストリーム毎に描画を行なう描画
手段を備えるようにしている。また、前記描画命令スト
リームの描画命令は前記スレッドにより転送先の転送ア
ドレスを指定して転送され、前記判定手段は、前記スレ
ッドが指定した前記描画命令ストリームの各描画命令の
転送先の転送アドレスに基づき前記生成順を判定するよ
うにしている。また、前記描画命令ストリームの描画命
令は前記スレッドにより前記生成順を示す識別子を付し
て転送され、前記描画命令ストリームの描画命令に付さ
れた識別子に基づき前記描画命令ストリームの描画命令
の生成順を判定するようにしている。また、前記割当手
段は、前記各描画命令のＩＤ部に該描画命令に割り当て
られる第１のプロセッサ番号と該描画命令に続く次描画
命令に割り当てられる第２のプロセッサ番号を設定し、
最初に生成された前記描画命令ストリームの描画命令の
第１のプロセッサ番号として予め順位の定められた複数
のプロセッサの中から第１順位のプロセッサ番号を設定
し、第２のプロセッサ番号としては、次描画命令が同一
描画命令ストリームに属するときは第１のプロセッサ番
号と同一のプロセッサ番号を設定し、次描画命令が他の
描画命令ストリームに属するときは第２順位のプロセッ
サ番号を設定し、２番目に生成された前記描画命令スト
リームの描画命令の第１のプロセッサ番号として第２順
位のプロセッサ番号を設定し、第２のプロセッサ番号と
しては、次描画命令が同一描画命令ストリームに属する
ときは第１のプロセッサ番号と同一のプロセッサ番号を
設定し、次描画命令が他の描画命令ストリームに属する
ときは第３順位のプロセッサ番号を設定し、以下同様に
前記各描画命令にプロセッサを割り当てるようにしてい
る。また、前記描画手段は、読み込んだ描画命令にした
がい描画を行ない、該読み込んだ描画命令のＩＤ部に設
定された第２のプロセッサ番号で指定されるプロセッサ
から次の描画命令を読み込むようにしている。
め、本発明は、並列動作可能な複数のプロセッサにより
描画命令を処理し、その処理結果に基づき表示画面上に
表示を行なう並列プロセッサを用いる表示装置であり、
上位装置において複数のスレッドからなる応用プログラ
ムの夫々のスレッドが順次生成する描画命令からなる描
画命令ストリームが混在して転送された複数の描画命令
ストリームを受信する受信手段と、受信した描画命令の
生成順を判定する判定手段と、該判定した生成順に描画
命令ストリームの各描画命令に対して該描画命令を処理
するプロセッサを前記複数のプロセッサの中から割り当
てる割当手段と、プロセッサの処理結果を前記生成順に
順次読み込み描画命令ストリーム毎に描画を行なう描画
手段を備えるようにしている。また、前記描画命令スト
リームの描画命令は前記スレッドにより転送先の転送ア
ドレスを指定して転送され、前記判定手段は、前記スレ
ッドが指定した前記描画命令ストリームの各描画命令の
転送先の転送アドレスに基づき前記生成順を判定するよ
うにしている。また、前記描画命令ストリームの描画命
令は前記スレッドにより前記生成順を示す識別子を付し
て転送され、前記描画命令ストリームの描画命令に付さ
れた識別子に基づき前記描画命令ストリームの描画命令
の生成順を判定するようにしている。また、前記割当手
段は、前記各描画命令のＩＤ部に該描画命令に割り当て
られる第１のプロセッサ番号と該描画命令に続く次描画
命令に割り当てられる第２のプロセッサ番号を設定し、
最初に生成された前記描画命令ストリームの描画命令の
第１のプロセッサ番号として予め順位の定められた複数
のプロセッサの中から第１順位のプロセッサ番号を設定
し、第２のプロセッサ番号としては、次描画命令が同一
描画命令ストリームに属するときは第１のプロセッサ番
号と同一のプロセッサ番号を設定し、次描画命令が他の
描画命令ストリームに属するときは第２順位のプロセッ
サ番号を設定し、２番目に生成された前記描画命令スト
リームの描画命令の第１のプロセッサ番号として第２順
位のプロセッサ番号を設定し、第２のプロセッサ番号と
しては、次描画命令が同一描画命令ストリームに属する
ときは第１のプロセッサ番号と同一のプロセッサ番号を
設定し、次描画命令が他の描画命令ストリームに属する
ときは第３順位のプロセッサ番号を設定し、以下同様に
前記各描画命令にプロセッサを割り当てるようにしてい
る。また、前記描画手段は、読み込んだ描画命令にした
がい描画を行ない、該読み込んだ描画命令のＩＤ部に設
定された第２のプロセッサ番号で指定されるプロセッサ
から次の描画命令を読み込むようにしている。
【０００９】
【作用】上記手段により、応用プログラムの各スレッド
間でグラフィックスシステムへ転送する際に排他制御を
行なう必要が無くなり、排他制御のオーバヘッドが無く
なり、また、複数のスレッドの並列度が上がり、高速描
画が可能になる。各スレッドが順次生成する描画命令ス
トリームが混在して転送されても、並列プロセッサを用
いた表示処理装置において応用プログラムが指定して実
行した描画順序通りに描画が行われる。
間でグラフィックスシステムへ転送する際に排他制御を
行なう必要が無くなり、排他制御のオーバヘッドが無く
なり、また、複数のスレッドの並列度が上がり、高速描
画が可能になる。各スレッドが順次生成する描画命令ス
トリームが混在して転送されても、並列プロセッサを用
いた表示処理装置において応用プログラムが指定して実
行した描画順序通りに描画が行われる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。
図２は、本発明による表示制御を実行するためのシステ
ム構成のブロック図である。中央演算装置であるＣＰＵ
１１から１４は本システムの主プロセッサであり、バス
・コントローラ１５を通して接続される主メモリ１６を
共用メモリとして使用する。ＣＰＵ１１から１４は、さ
らにバス・コントローラ１５とシステムバス１７を通し
て、ディスク装置やキーボードなどの入出力装置を制御
するためのＩ／Ｏ制御装置１８や、表示を行うためのグ
ラフィックスシステム（１９〜３４）にアクセスが可能
である。グラフィックス・バス・コントローラ１９は、
ＣＰＵから転送されてくる命令ストリームの受け取り、
命令ストリームをジオメトリ演算部（２３〜３４）に割
り当てる。メモリ２０はグラフィックス・バス・コント
ローラ１９が、状態の管理や命令ストリームの一時的な
格納に使用するメモリである。命令ストリームは、ジオ
メトリ演算部（２３〜３４）により座標変換およびクリ
ッピング処理が行われる。処理結果は描画処理のためラ
スター変換器２１に送られ、ドットイメージに展開さ
れ、フレームメモリ２２に書き込みが行われ、ディスプ
レイ上に表示される。
図２は、本発明による表示制御を実行するためのシステ
ム構成のブロック図である。中央演算装置であるＣＰＵ
１１から１４は本システムの主プロセッサであり、バス
・コントローラ１５を通して接続される主メモリ１６を
共用メモリとして使用する。ＣＰＵ１１から１４は、さ
らにバス・コントローラ１５とシステムバス１７を通し
て、ディスク装置やキーボードなどの入出力装置を制御
するためのＩ／Ｏ制御装置１８や、表示を行うためのグ
ラフィックスシステム（１９〜３４）にアクセスが可能
である。グラフィックス・バス・コントローラ１９は、
ＣＰＵから転送されてくる命令ストリームの受け取り、
命令ストリームをジオメトリ演算部（２３〜３４）に割
り当てる。メモリ２０はグラフィックス・バス・コント
ローラ１９が、状態の管理や命令ストリームの一時的な
格納に使用するメモリである。命令ストリームは、ジオ
メトリ演算部（２３〜３４）により座標変換およびクリ
ッピング処理が行われる。処理結果は描画処理のためラ
スター変換器２１に送られ、ドットイメージに展開さ
れ、フレームメモリ２２に書き込みが行われ、ディスプ
レイ上に表示される。
【００１１】ジオメトリ演算部（２３〜３４）は、複数
個の同じブロックで構成される。ＦＩＦＯ（２３〜２
６）は、グラフィックス・バス・コントローラ１９から
の命令ストリームの格納や、ジオメトリ演算後のラスタ
ー変換器に送るデータを格納するための入出力ＦＩＦＯ
である。ジオメトリ・プロセッサ（２７〜３０）はジオ
メトリ演算を行うためのプロセッサであり、メモリ（３
１〜３４）に格納されたプログラムおよびデータにより
動作する。また、ＣＰＵ１１から１４で動作するオペレ
ーティングシステムおよび応用プログラムは主メモリ１
６に格納されており、このオペレーティングシステムは
１つの応用プログラム（タスク）を複数のスレッドに分
割し、スレッドを各ＣＰＵに割当てる機能を有している
ものとする。
個の同じブロックで構成される。ＦＩＦＯ（２３〜２
６）は、グラフィックス・バス・コントローラ１９から
の命令ストリームの格納や、ジオメトリ演算後のラスタ
ー変換器に送るデータを格納するための入出力ＦＩＦＯ
である。ジオメトリ・プロセッサ（２７〜３０）はジオ
メトリ演算を行うためのプロセッサであり、メモリ（３
１〜３４）に格納されたプログラムおよびデータにより
動作する。また、ＣＰＵ１１から１４で動作するオペレ
ーティングシステムおよび応用プログラムは主メモリ１
６に格納されており、このオペレーティングシステムは
１つの応用プログラム（タスク）を複数のスレッドに分
割し、スレッドを各ＣＰＵに割当てる機能を有している
ものとする。
【００１２】図３にＣＰＵ（１１〜１４）からグラフィ
ックスシステム（１９〜３４）に送る命令の形式を示
す。１つの命令は３２バイトで構成され、命令の種別を
示すオペコード部４０、識別子を示すＩＤ部４１、およ
び３次元座標の座標値を表すｘ座標４２、ｙ座標４３、
ｚ座標４４、と座標の色を赤（Ｒ）／緑（Ｇ）／青
（Ｂ）で表すＲ値４５、Ｇ値４６、Ｂ値４７で構成され
る。データ４８は必ず０とする。オペコード部４０は値
（１６進数）により次の意味を持つものとする。 ００００：座標データ ０００１：折れ線の始まり、かつ座標データ ０００２：三角形列の始まり、かつ座標データ ０００ｆ：座標データの終わり １つの折れ線あるいは三角形列を構成するデータの集ま
りが、１つの命令ストリームであり、図４に折れ線の
例、図５に三角形列の例を示す。
ックスシステム（１９〜３４）に送る命令の形式を示
す。１つの命令は３２バイトで構成され、命令の種別を
示すオペコード部４０、識別子を示すＩＤ部４１、およ
び３次元座標の座標値を表すｘ座標４２、ｙ座標４３、
ｚ座標４４、と座標の色を赤（Ｒ）／緑（Ｇ）／青
（Ｂ）で表すＲ値４５、Ｇ値４６、Ｂ値４７で構成され
る。データ４８は必ず０とする。オペコード部４０は値
（１６進数）により次の意味を持つものとする。 ００００：座標データ ０００１：折れ線の始まり、かつ座標データ ０００２：三角形列の始まり、かつ座標データ ０００ｆ：座標データの終わり １つの折れ線あるいは三角形列を構成するデータの集ま
りが、１つの命令ストリームであり、図４に折れ線の
例、図５に三角形列の例を示す。
【００１３】次に、グラフィックスシステム内のデータ
の流れを説明する。グラフィックスシステム内では図３
に示した形式の命令がジオメトリ部（２３〜３４）で処
理された後、ラスター変換器２１で処理され描画を行
う。このとき命令形式のＩＤ部４１は複数あるジオメト
リ・プロセッサへの宛先を指定するものであり、グラフ
ィックス・バス・コントローラ１９により書き込まれ
る。図２の４つあるジオメトリ・プロセッサ（２７〜３
０）の宛先にそれぞれ１、２、３、４というプロセッサ
番号を割当てる。ＩＤ部４１は２バイトのうち上位１バ
イトにその命令を処理するジオメトリ・プロセッサの宛
先が割当て設定され、下位１バイトにその次の命令を処
理するジオメトリ・プロセッサの宛先が割当て設定され
る。例えば、ＩＤ＝（１、１）ならばそのＩＤを持つ命
令とその次に処理する命令はジオメトリ・プロセッサ２
７で処理し、ＩＤ＝（１、２）ならばそのＩＤを持つ命
令はジオメトリ・プロセッサ２７で、その次に処理する
命令はジオメトリ・プロセッサ２８で処理するものとす
る。１つの命令ストリームの各命令は同じジオメトリ・
プロセッサで処理する。
の流れを説明する。グラフィックスシステム内では図３
に示した形式の命令がジオメトリ部（２３〜３４）で処
理された後、ラスター変換器２１で処理され描画を行
う。このとき命令形式のＩＤ部４１は複数あるジオメト
リ・プロセッサへの宛先を指定するものであり、グラフ
ィックス・バス・コントローラ１９により書き込まれ
る。図２の４つあるジオメトリ・プロセッサ（２７〜３
０）の宛先にそれぞれ１、２、３、４というプロセッサ
番号を割当てる。ＩＤ部４１は２バイトのうち上位１バ
イトにその命令を処理するジオメトリ・プロセッサの宛
先が割当て設定され、下位１バイトにその次の命令を処
理するジオメトリ・プロセッサの宛先が割当て設定され
る。例えば、ＩＤ＝（１、１）ならばそのＩＤを持つ命
令とその次に処理する命令はジオメトリ・プロセッサ２
７で処理し、ＩＤ＝（１、２）ならばそのＩＤを持つ命
令はジオメトリ・プロセッサ２７で、その次に処理する
命令はジオメトリ・プロセッサ２８で処理するものとす
る。１つの命令ストリームの各命令は同じジオメトリ・
プロセッサで処理する。
【００１４】グラフィックス・バス・コントローラ１９
は、転送されてきた命令を処理するジオメトリ・プロセ
ッサとその次の命令を処理するジオメトリ・プロセッサ
を割当て指定し、ＩＤ部に書き込み設定する。１つの命
令ストリームは同じジオメトリ・プロセッサで処理する
ため、ＩＤ部の２つの値が異なる命令は、オペコード部
が０００ｆの値を持つ座標の終了命令であり、該終了命
令の場合のみ、グラフィックス・バス・コントローラ１
９はＩＤ部に異なる２つの値を付加することになる。
尚、初期状態において最初の命令を処理するジオメトリ
・プロセッサは必ずジオメトリ・プロセッサ２７（宛先
は１）とする。
は、転送されてきた命令を処理するジオメトリ・プロセ
ッサとその次の命令を処理するジオメトリ・プロセッサ
を割当て指定し、ＩＤ部に書き込み設定する。１つの命
令ストリームは同じジオメトリ・プロセッサで処理する
ため、ＩＤ部の２つの値が異なる命令は、オペコード部
が０００ｆの値を持つ座標の終了命令であり、該終了命
令の場合のみ、グラフィックス・バス・コントローラ１
９はＩＤ部に異なる２つの値を付加することになる。
尚、初期状態において最初の命令を処理するジオメトリ
・プロセッサは必ずジオメトリ・プロセッサ２７（宛先
は１）とする。
【００１５】ジオメトリ・プロセッサ１９は命令のＩＤ
部の値を求め、その値を命令のＩＤ部に設定し、該命令
を、命令を処理するジオメトリ・プロセッサのＦＩＦＯ
（２３〜２６）に送る。命令を送られたジオメトリ・プ
ロセッサは、命令の種別に従いジオメトリ演算を行い、
再びＦＩＦＯに演算後の命令を書き込む。ラスター変換
器２１は描画のため、ジオメトリ・プロセッサ２７から
演算後の命令を読み込み、ドットイメージを生成し、フ
レームメモリ２２を更新する。同時にラスター変換器２
１は命令のＩＤ部４１の下位１バイトの値から次に読み
込むジオメトリ・プロセッサ（２７〜３０）のＦＩＦＯ
（２３〜２６）を決定し、処理を繰り返す。以上の手順
により、グラフィックス・バス・コントローラ１９が求
めた命令のＩＤ部４１の値の順序に従って、ラスター変
換器２１が命令を受け取るため、必ず描画の順序は保証
される。
部の値を求め、その値を命令のＩＤ部に設定し、該命令
を、命令を処理するジオメトリ・プロセッサのＦＩＦＯ
（２３〜２６）に送る。命令を送られたジオメトリ・プ
ロセッサは、命令の種別に従いジオメトリ演算を行い、
再びＦＩＦＯに演算後の命令を書き込む。ラスター変換
器２１は描画のため、ジオメトリ・プロセッサ２７から
演算後の命令を読み込み、ドットイメージを生成し、フ
レームメモリ２２を更新する。同時にラスター変換器２
１は命令のＩＤ部４１の下位１バイトの値から次に読み
込むジオメトリ・プロセッサ（２７〜３０）のＦＩＦＯ
（２３〜２６）を決定し、処理を繰り返す。以上の手順
により、グラフィックス・バス・コントローラ１９が求
めた命令のＩＤ部４１の値の順序に従って、ラスター変
換器２１が命令を受け取るため、必ず描画の順序は保証
される。
【００１６】次に上記で説明したグラフィックスシステ
ムとＣＰＵ部が連動した場合の動作について説明する。
図６はＣＰＵ１１〜１４がグラフィックスシステム（１
９〜３４）にアクセスするためのアドレス空間の割り当
てを示したものである。図６において、５０はグラフィ
ックスシステムのためのアドレス空間を示し、このアド
レス空間内のアドレスは、グラフィックシステムにおけ
るメモリアドレス、レジスタのアドレス、機器のアドレ
ス、宛先情報としてのアドレス等として用いられ、この
アドレスはシステムバス内のアドレスバスを介して送ら
れ、５１はＩ／Ｏ制御装置１８のＩ／Ｏ空間を示してお
り、５２〜５７はグラフィックス空間５０の詳細を示し
ている。５２はグラフィックスシステムの固有の情報を
保持するレジスタのための空間であり、この中にＣＰＵ
からグラフィックスシステムに同時に転送可能な命令ス
トリームの最大数を保持するＧＭＡＸレジスタ５３があ
る。すなわち、ＣＰＵ側ではグラフィックスシステムに
命令を転送する場合にグラフィックスシステムにおける
多重化度を問い合わせする。グラフィックスシステムで
はこの問い合わせの応答等のためにＧＭＡＸレジスタを
設け、このレジスタに多重化度を格納しておく。本実施
例の場合、ＧＭＡＸレジスタには‘４’が格納されてい
る。５４〜５７はＣＰＵからグラフィックスシステムに
命令ストリームを転送するための転送アドレス（宛先ア
ドレス）としてのアドレス空間であり、ＧＭＡＸレジス
タの数だけアドレスが多重化され異なる空間を持つ。本
実施例ではＧＭＡＸレジスタに格納された値は‘４’で
あり、転送アドレスは１〜４まであることになる。
ムとＣＰＵ部が連動した場合の動作について説明する。
図６はＣＰＵ１１〜１４がグラフィックスシステム（１
９〜３４）にアクセスするためのアドレス空間の割り当
てを示したものである。図６において、５０はグラフィ
ックスシステムのためのアドレス空間を示し、このアド
レス空間内のアドレスは、グラフィックシステムにおけ
るメモリアドレス、レジスタのアドレス、機器のアドレ
ス、宛先情報としてのアドレス等として用いられ、この
アドレスはシステムバス内のアドレスバスを介して送ら
れ、５１はＩ／Ｏ制御装置１８のＩ／Ｏ空間を示してお
り、５２〜５７はグラフィックス空間５０の詳細を示し
ている。５２はグラフィックスシステムの固有の情報を
保持するレジスタのための空間であり、この中にＣＰＵ
からグラフィックスシステムに同時に転送可能な命令ス
トリームの最大数を保持するＧＭＡＸレジスタ５３があ
る。すなわち、ＣＰＵ側ではグラフィックスシステムに
命令を転送する場合にグラフィックスシステムにおける
多重化度を問い合わせする。グラフィックスシステムで
はこの問い合わせの応答等のためにＧＭＡＸレジスタを
設け、このレジスタに多重化度を格納しておく。本実施
例の場合、ＧＭＡＸレジスタには‘４’が格納されてい
る。５４〜５７はＣＰＵからグラフィックスシステムに
命令ストリームを転送するための転送アドレス（宛先ア
ドレス）としてのアドレス空間であり、ＧＭＡＸレジス
タの数だけアドレスが多重化され異なる空間を持つ。本
実施例ではＧＭＡＸレジスタに格納された値は‘４’で
あり、転送アドレスは１〜４まであることになる。
【００１７】図７はグラフィックス・バス・コントロー
ラ１９が管理のために使用する変数テーブルであり、メ
モリ２０に格納される。図７において、エントリ６１に
は命令ストリームのジオメトリ・プロセッサ（２７〜３
０）へのスケジュールを決定するための変数ＣＵＲＲＥ
ＮＴが格納され、初期値は０である。エントリ６２〜６
５は同時に転送されてくる命令ストリームごとの転送ア
ドレス対応に設けられており、転送アドレスを付されて
送られてきた命令の配布先（すなわち、４つのジオメト
リ・プロセッサのいずれか）を示す変数が格納され、変
数は１〜４、すなわちＧＭＡＸレジスタ５３の数（４）
だけある。同時に送られてくる一連の命令ストリーム
が、どのエントリに属するかを以下ではボックス番号と
呼ぶことにする。
ラ１９が管理のために使用する変数テーブルであり、メ
モリ２０に格納される。図７において、エントリ６１に
は命令ストリームのジオメトリ・プロセッサ（２７〜３
０）へのスケジュールを決定するための変数ＣＵＲＲＥ
ＮＴが格納され、初期値は０である。エントリ６２〜６
５は同時に転送されてくる命令ストリームごとの転送ア
ドレス対応に設けられており、転送アドレスを付されて
送られてきた命令の配布先（すなわち、４つのジオメト
リ・プロセッサのいずれか）を示す変数が格納され、変
数は１〜４、すなわちＧＭＡＸレジスタ５３の数（４）
だけある。同時に送られてくる一連の命令ストリーム
が、どのエントリに属するかを以下ではボックス番号と
呼ぶことにする。
【００１８】図８はグラフィックス・バス・コントロー
ラ１９が命令ストリームをＣＰＵから受け取り、個々の
命令のＩＤ部４１を求めるための手順を示したものであ
る。図８において、１つの命令を受け取り（７１）、ボ
ックス番号を求める。ボックス番号は４つの転送アドレ
ス１〜４（５４〜５７）のうち、どの転送アドレスに命
令が送られてきたかで決定する（７２）。例えば転送ア
ドレス１に送られてきたならばエントリ６２が選択さ
れ、ボックス番号は１とし、転送アドレス２ならばエン
トリ６３が選択され、ボックス番号は２とする。ボック
ス番号を求めた後、命令のオペコード部４０が折れ線ま
たは三角形列の座標の始点かどうかを判定し（７３）、
始点の場合、ＣＵＲＲＥＮＴに値１を加えた値をボック
ス番号に対応する変数として代入し（７４）、次いで、
ＣＵＲＲＥＮＴに値１を加え、この値をＧＭＡＸレジス
タ５３に格納された値（４）で割り、結果の剰余(図８
の％記号が剰余を意味するものとする)をＣＵＲＲＥＮ
Ｔに代入する（７５）。次に命令のＩＤ部４１を求め
る。図８ではＩＤ部４１の上位１バイトをＩＤ（Ｈ）、
下位１バイトをＬＤ（Ｌ）と記している。処理７３で始
点でないと判定された場合には、ＩＤ（Ｈ）には既に決
定されたボックス番号に対応する変数を代入し、処理７
３で始点であると判定された場合には、ＩＤ（Ｈ）には
処理７４で更新した変数（６２〜６５のいずれか）を代
入する（７６）。次に、命令のオペコード部４０が座標
の終点でなければ（７７）、ＩＤ（Ｌ）にはＩＤ（Ｈ）
と同じ値を代入し（７８）、座標が終点ならば（７
７）、ＩＤ（Ｌ）には変数６１に値１を加えた値を代入
する（７９）。ＩＤ部４１の更新が終わった命令はＩＤ
部の値に従って、ジオメトリ・プロセッサ２７〜３０の
いずれかに転送する（８０）。
ラ１９が命令ストリームをＣＰＵから受け取り、個々の
命令のＩＤ部４１を求めるための手順を示したものであ
る。図８において、１つの命令を受け取り（７１）、ボ
ックス番号を求める。ボックス番号は４つの転送アドレ
ス１〜４（５４〜５７）のうち、どの転送アドレスに命
令が送られてきたかで決定する（７２）。例えば転送ア
ドレス１に送られてきたならばエントリ６２が選択さ
れ、ボックス番号は１とし、転送アドレス２ならばエン
トリ６３が選択され、ボックス番号は２とする。ボック
ス番号を求めた後、命令のオペコード部４０が折れ線ま
たは三角形列の座標の始点かどうかを判定し（７３）、
始点の場合、ＣＵＲＲＥＮＴに値１を加えた値をボック
ス番号に対応する変数として代入し（７４）、次いで、
ＣＵＲＲＥＮＴに値１を加え、この値をＧＭＡＸレジス
タ５３に格納された値（４）で割り、結果の剰余(図８
の％記号が剰余を意味するものとする)をＣＵＲＲＥＮ
Ｔに代入する（７５）。次に命令のＩＤ部４１を求め
る。図８ではＩＤ部４１の上位１バイトをＩＤ（Ｈ）、
下位１バイトをＬＤ（Ｌ）と記している。処理７３で始
点でないと判定された場合には、ＩＤ（Ｈ）には既に決
定されたボックス番号に対応する変数を代入し、処理７
３で始点であると判定された場合には、ＩＤ（Ｈ）には
処理７４で更新した変数（６２〜６５のいずれか）を代
入する（７６）。次に、命令のオペコード部４０が座標
の終点でなければ（７７）、ＩＤ（Ｌ）にはＩＤ（Ｈ）
と同じ値を代入し（７８）、座標が終点ならば（７
７）、ＩＤ（Ｌ）には変数６１に値１を加えた値を代入
する（７９）。ＩＤ部４１の更新が終わった命令はＩＤ
部の値に従って、ジオメトリ・プロセッサ２７〜３０の
いずれかに転送する（８０）。
【００１９】以上の説明により、ＣＰＵ１１〜１４で動
作する複数のスレッドが一連の命令ストリームの転送に
おいて、転送アドレス１（５４）〜転送アドレス４（５
７）のうち１つの転送アドレスに送ることによって、複
数の命令ストリームを構成する個々の命令を混在して同
時に転送しても、正しい描画が保証できる。また、上記
において描画順序は命令ストリームの始点座標がグラフ
ィックスシステムに到着した順序で描画される。
作する複数のスレッドが一連の命令ストリームの転送に
おいて、転送アドレス１（５４）〜転送アドレス４（５
７）のうち１つの転送アドレスに送ることによって、複
数の命令ストリームを構成する個々の命令を混在して同
時に転送しても、正しい描画が保証できる。また、上記
において描画順序は命令ストリームの始点座標がグラフ
ィックスシステムに到着した順序で描画される。
【００２０】以上の実施例では、複数個の転送アドレス
を用意し、命令ストリームごとに転送アドレスを分ける
ことによって、同時転送を実施したが、１つの転送アド
レスを用いても本発明は実施できる。この場合、命令の
ＩＤ部４１を一連の命令ストリームを表す識別子として
使用する。ＣＰＵ１１〜１４で動作する複数のスレッド
が一連の命令ストリームの転送において、１〜４のうち
いずれかの値を代入する。図８のグラフィックス・バス
・コントローラ１９の処理手順において、処理７２のボ
ックス番号の計算で、転送アドレスに関係なく命令のＩ
Ｄ部４１の値をそのままボックス番号とすることによっ
て、グラフィックスシステムの処理は行える。
を用意し、命令ストリームごとに転送アドレスを分ける
ことによって、同時転送を実施したが、１つの転送アド
レスを用いても本発明は実施できる。この場合、命令の
ＩＤ部４１を一連の命令ストリームを表す識別子として
使用する。ＣＰＵ１１〜１４で動作する複数のスレッド
が一連の命令ストリームの転送において、１〜４のうち
いずれかの値を代入する。図８のグラフィックス・バス
・コントローラ１９の処理手順において、処理７２のボ
ックス番号の計算で、転送アドレスに関係なく命令のＩ
Ｄ部４１の値をそのままボックス番号とすることによっ
て、グラフィックスシステムの処理は行える。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、応用プログラムの各ス
レッド間でグラフィックスシステムへ転送する際に排他
制御を行なう必要が無くなり、排他制御のオーバヘッド
が無くなり、また、複数のスレッドの並列度が上がり、
高速描画が可能になる。各スレッドが順次生成する描画
命令ストリームが混在して転送されても、並列プロセッ
サを用いた表示処理装置において応用プログラムが指定
して実行した描画順序通りに描画が行われる。
レッド間でグラフィックスシステムへ転送する際に排他
制御を行なう必要が無くなり、排他制御のオーバヘッド
が無くなり、また、複数のスレッドの並列度が上がり、
高速描画が可能になる。各スレッドが順次生成する描画
命令ストリームが混在して転送されても、並列プロセッ
サを用いた表示処理装置において応用プログラムが指定
して実行した描画順序通りに描画が行われる。
【図１】応用プログラムの各スレッドが生成した命令ス
トリームをグラフィックスシステムに転送する状態を示
す図である。
トリームをグラフィックスシステムに転送する状態を示
す図である。
【図２】本発明の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】グラフィックスシステムに送られる命令の形式
を示す図である。
を示す図である。
【図４】折れ線描画の例を示す図である。
【図５】三角形列描画の例を示す図である。
【図６】グラフィックスシステムおよびその他のＩ／Ｏ
のアドレス空間を示す図である。
のアドレス空間を示す図である。
【図７】グラフィックス・バス・コントローラが使用す
る変数テーブルを示す図である。
る変数テーブルを示す図である。
【図８】グラフィックス・バス・コントローラにおける
処理のフローチャートを示す図である。
処理のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】 １１〜１４ 主プロセッサ １５ バス・コントローラ １６ 主メモリ １７ システムバス １８ Ｉ／Ｏ制御装置 １９ グラフィックス・バス・コントローラ ２０ メモリ ２１ ラスター変換器 ２２ フレームメモリ ２３〜２６ 入出力ＦＩＦＯ ２７〜３０ ジオメトリ・プロセッサ ３１〜３４ メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０６Ｔ 13/00 9365−5Ｈ Ｇ０６Ｆ 15/62 ３４０ Ａ (72)発明者 桑名 利幸 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 萬田 雅人 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株 式会社日立製作所ソフトウェア開発本部内
Claims (5)
- 【請求項１】 並列動作可能な複数のプロセッサにより
描画命令を処理し、その処理結果に基づき表示画面上に
表示を行なう並列プロセッサを用いる表示装置であっ
て、 上位装置において複数のスレッドからなる応用プログラ
ムの夫々のスレッドが順次生成する描画命令からなる描
画命令ストリームが混在して転送された複数の描画命令
ストリームを受信する受信手段と、 受信した描画命令の生成順を判定する判定手段と、 該判定した生成順に描画命令ストリームの各描画命令に
対して該描画命令を処理するプロセッサを前記複数のプ
ロセッサの中から割り当てる割当手段と、 プロセッサの処理結果を前記生成順に順次読み込み描画
命令ストリーム毎に描画を行なう描画手段を備えること
を特徴とする並列プロセッサを用いる表示装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の並列プロセッサを用いる
表示装置において、 前記描画命令ストリームの描画命令は前記スレッドによ
り転送先の転送アドレスを指定して転送され、 前記判定手段は、前記スレッドが指定した前記描画命令
ストリームの各描画命令の転送先の転送アドレスに基づ
き前記生成順を判定することを特徴とする並列プロセッ
サを用いる表示装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の並列プロセッサを用いる
表示装置において、 前記描画命令ストリームの描画命令は前記スレッドによ
り前記生成順を示す識別子を付して転送され、 前記描画命令ストリームの描画命令に付された識別子に
基づき前記描画命令ストリームの描画命令の生成順を判
定することを特徴とする並列プロセッサを用いる表示装
置。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の並列プロ
セッサを用いる表示装置において、 前記割当手段は、前記各描画命令のＩＤ部に該描画命令
の処理のために割り当てられる第１のプロセッサ番号と
該描画命令に続く次描画命令の処理のために割り当てら
れる第２のプロセッサ番号を設定し、 最初に生成された前記描画命令ストリームの描画命令の
第１のプロセッサ番号として予め順位の定められた複数
のプロセッサの中から第１順位のプロセッサ番号を設定
し、第２のプロセッサ番号としては、次描画命令が同一
描画命令ストリームに属するときは第１のプロセッサ番
号と同一のプロセッサ番号を設定し、次描画命令が他の
描画命令ストリームに属するときは第２順位のプロセッ
サ番号を設定し、２番目に生成された前記描画命令スト
リームの描画命令の第１のプロセッサ番号として第２順
位のプロセッサ番号を設定し、第２のプロセッサ番号と
しては、次描画命令が同一描画命令ストリームに属する
ときは第１のプロセッサ番号と同一のプロセッサ番号を
設定し、次描画命令が他の描画命令ストリームに属する
ときは第３順位のプロセッサ番号を設定し、以下同様に
前記各描画命令にプロセッサを割り当てることを特徴と
する並列プロセッサを用いる表示装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の並列プロセッサを用いる
表示装置において、 前記描画手段は、読み込んだ描画命令にしたがい描画を
行ない、該読み込んだ描画命令のＩＤ部に設定された第
２のプロセッサ番号で指定されるプロセッサから次の描
画命令を読み込むことを特徴とする並列プロセッサを用
いる表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6295696A JPH08138059A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 並列プロセッサを用いる表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6295696A JPH08138059A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 並列プロセッサを用いる表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08138059A true JPH08138059A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17823988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6295696A Pending JPH08138059A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 並列プロセッサを用いる表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08138059A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7079146B2 (en) | 2000-03-02 | 2006-07-18 | Sony Computer Entertainment Inc. | Image producing device |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP6295696A patent/JPH08138059A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7079146B2 (en) | 2000-03-02 | 2006-07-18 | Sony Computer Entertainment Inc. | Image producing device |
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