本發(fā)明屬于計算機(jī)軟件領(lǐng)域，尤其涉及一種GPU染色陣列空閑單元查詢電路。

背景技術(shù)：

統(tǒng)一染色陣列在分配染色任務(wù)時，需要對染色器陣列中的空閑單元進(jìn)行查詢，查詢電路的簡單、高效決定了染色任務(wù)調(diào)度和分配的效率。目前公開研究都是針對染色器測試、染色器編程的研究，未發(fā)現(xiàn)有染色陣列空閑單元查詢電路的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：

本發(fā)明主要提供一種GPU染色陣列空閑單元查詢電路，有利于GPU染色任務(wù)的實(shí)時調(diào)度和染色陣列單元高效分配和管理。

本發(fā)明的解決方案是：

一種GPU染色陣列空閑單元查詢電路，其特征在于，包括：

查詢模式控制單元(1)、M個一級查詢單元(2)、二級查詢單元(6)、譯碼單元(7)；其中，M為處理陣列簇的個數(shù)；

查詢模式控制單元(1)根據(jù)查詢模式對染色器陣列單元的狀態(tài)進(jìn)行重新排列作為查詢請求按位置號分成M組，每組發(fā)送給一個一級查詢單元(2)，其中染色陣列單元組織方式為MxN，M為處理陣列簇的個數(shù)，N為每簇中處理器單元的個數(shù)，MxN個處理器陣列中每個處理器的空閑標(biāo)志用1bit來表示，其中空閑標(biāo)志為1，表示該處理器空閑；空閑標(biāo)志為0，表示該處理器非空閑。當(dāng)配置為深度查詢時，將染色陣列的空閑標(biāo)志排列為{S11，S12，..,S1N,S21,S22,…,S2N,…SM1,SM2,…,SMN}；當(dāng)配置為廣度查詢，將染色陣列的空閑標(biāo)志排列為{S11，S21，..,SM1,S12,S22,…,SM2,…SN1,SN2,…,SNM}；將重新排列的染色陣列單元的空閑標(biāo)志每N位進(jìn)行邏輯“或”操作產(chǎn)生查詢狀態(tài)標(biāo)志，如果“或”操作后的邏輯值為1，查詢狀態(tài)標(biāo)志有效；如果“或”操作后的邏輯值為0，查詢狀態(tài)標(biāo)志無效；

一級查詢單元(2)接收外部查詢請求，如果外部查詢請求有效，并且查詢模式控制單元(1)產(chǎn)生的對應(yīng)的查詢狀態(tài)標(biāo)志有效，則以N位為一組，在染色陣列空閑狀態(tài)表中按照位置號從小到大的順序查詢第一位有效位，如果查詢到有效位，則將本一級查詢單元(2)的空閑有效標(biāo)志置為1，并將其位置號鎖存在本一級查詢單元(2)的鎖存器中，否則將空閑有效標(biāo)志置為0；

二級查詢單元(6)，依次查詢M個一級查詢單元(2)的空閑有效標(biāo)志，查找到第一位有效的標(biāo)志，并將對應(yīng)的位置號鎖存器鎖存到REG中；

譯碼單元(7)，根據(jù)二級查詢單元(6)獲取的位置號，按照與查詢模式控制單元(1)對應(yīng)的深度查詢或廣度查詢模式，對REG中染色器陣列單元對應(yīng)的位置號進(jìn)行譯碼，從而獲取空閑染色單元的行列號。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明提供的一種染色器陣列空閑單元查詢電路。通過將深度查詢和廣度查詢進(jìn)行統(tǒng)一映射，可解決兩種查詢模式統(tǒng)一查詢問題，通過將陣列查詢過程分為組內(nèi)查詢和組間查詢兩個步驟，可提高電路運(yùn)行頻率，同時在組內(nèi)查詢時，多個組的查詢可并行進(jìn)行，提高了查詢效率。最后，通過對查詢到的狀態(tài)位進(jìn)行譯碼，可以得到兩種模式下的空閑單元行列位置。該方法解決了多種查詢模式下的染色器陣列空閑單元的高速查詢問題。有利于GPU染色任務(wù)的實(shí)時調(diào)度和高效分配和管理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的模塊圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的模塊圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一種GPU染色陣列空閑單元查詢電路，如圖1所示，包括：

查詢模式控制單元(1)、M個一級查詢單元(2)、二級查詢單元(6)、譯碼單元(7)；其中，M為處理陣列簇的個數(shù)；

查詢模式控制單元(1)根據(jù)查詢模式對染色器陣列單元的狀態(tài)進(jìn)行重新排列作為查詢請求按位置號分成M組，每組發(fā)送給一個一級查詢單元(2)，其中染色陣列單元組織方式為MxN，M為處理陣列簇的個數(shù)，N為每簇中處理器單元的個數(shù)，MxN個處理器陣列中每個處理器的空閑標(biāo)志用1bit來表示，其中空閑標(biāo)志為1，表示該處理器空閑；空閑標(biāo)志為0，表示該處理器非空閑。當(dāng)配置為深度查詢時，將染色陣列的空閑標(biāo)志排列為{S11，S12，..,S1N,S21,S22,…,S2N,…SM1,SM2,…,SMN}；當(dāng)配置為廣度查詢，將染色陣列的空閑標(biāo)志排列為{S11，S21，..,SM1,S12,S22,…,SM2,…SN1,SN2,…,SNM}；將重新排列的染色陣列單元的空閑標(biāo)志每N位進(jìn)行邏輯“或”操作產(chǎn)生查詢狀態(tài)標(biāo)志，如果“或”操作后的邏輯值為1，查詢狀態(tài)標(biāo)志有效；如果“或”操作后的邏輯值為0，查詢狀態(tài)標(biāo)志無效；

一級查詢單元(2)接收外部查詢請求，如果外部查詢請求有效，并且查詢狀態(tài)標(biāo)志有效，則以N位為一組，在染色陣列空閑狀態(tài)表中按照位置號從小到大的順序查詢第一位有效位，如果查詢到有效位，則將本一級查詢單元(2)的空閑有效標(biāo)志置為1，并將其位置號鎖存在本一級查詢單元(2)的鎖存器中，否則將空閑有效標(biāo)志置為0；

二級查詢單元(6)，依次查詢M個一級查詢單元(2)的空閑有效標(biāo)志，查找到第一位有效的標(biāo)志，并將對應(yīng)的位置號鎖存器鎖存到REG中；

譯碼單元(7)，根據(jù)二級查詢單元(6)獲取的位置號，按照與查詢模式控制單元(1)對應(yīng)的深度查詢或廣度查詢模式，對REG中染色器陣列單元對應(yīng)的位置號進(jìn)行譯碼，從而獲取空閑染色單元的行列號。

實(shí)施例

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種GPU染色陣列空閑單元查詢電路，包括查詢模式控制單元(1)、一級查詢單元一(21)、一級查詢單元二(22)、一級查詢單元三(23)、一級查詢單元M(24)、二級查詢單元(6)、譯碼單元(7)。

查詢模式控制單元(1)，根據(jù)查詢模式對染色器陣列單元的狀態(tài)進(jìn)行重新排列，并將排列好的送到一級查詢單元一(21)、一級查詢單元二(22)、一級查詢單元三(23)、一級查詢單元M(24)。將重新排列的染色陣列單元的空閑標(biāo)志每N位進(jìn)行邏輯“或”操作產(chǎn)生查詢狀態(tài)標(biāo)志，如果“或”操作后的邏輯值為1，查詢狀態(tài)標(biāo)志有效；如果“或”操作后的邏輯值為0，查詢狀態(tài)標(biāo)志無效；

一級查詢單元一(21)，其特征在于，如果查詢請求有效且查詢狀態(tài)標(biāo)志有效，在染色陣列狀態(tài)表中的1～N位中查詢第一位有效位，如果查詢到有效位，則將VALID_1標(biāo)志置為1，并將其位置號鎖存在鎖存器REG_1中，否則將VALID_2標(biāo)志置為0，之后將結(jié)果送(6)二級查詢單元。

一級查詢單元二(22)，其特征在于，如果查詢請求有效且查詢狀態(tài)標(biāo)志有效，在染色陣列狀態(tài)表中的(N+1)～2N位中查詢第一位空閑位，如果查詢到有效位，則將VALID_2標(biāo)志置為1，并將其位置號鎖存在鎖存器REG_2中，否則將VALID_2標(biāo)志置為0，之后將結(jié)果送二級查詢單元(6)。

一級查詢單元三(23)，其特征在于，如果查詢請求有效且查詢狀態(tài)標(biāo)志有效，在染色陣列狀態(tài)表中的(2N+1)～3N位中查詢第一位空閑位，如果查詢到有效位，則將VALID_3標(biāo)志置為1，并將其位置號鎖存在鎖存器REG_3中，否則將VALID_3標(biāo)志置為0，之后將結(jié)果送二級查詢單元(6)。

一級查詢單元M(24)，其特征在于，如果查詢請求有效且查詢狀態(tài)標(biāo)志有效，在染色陣列狀態(tài)表中的(MN-N+1)～MN位中查詢第一位空閑位，如果查詢到有效位，則將VALID_M標(biāo)志置為1，并將其位置號鎖存在鎖存器REG_M中，否則將VALID_M標(biāo)志置為0，之后將結(jié)果送二級查詢單元(6)。

二級查詢單元(6)，其特征在于，依次查詢{VALID_1，VALID_2,VALID_3,…,VALID_M}，查找到第一位有效的標(biāo)志，并將對應(yīng)的位置號寄存器鎖存到位置寄存器中，將結(jié)果送譯碼單元中(7)。

譯碼單元(7)，其特征在于，根據(jù)二級查詢單元(6)位置寄存器中獲取的位置號，按照深度查詢和廣度查詢模式，對其對應(yīng)的行列號進(jìn)行譯碼，從而獲取空閑單元的行列號。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。