[发明专利]按需多线程多媒体处理器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电子装置，且更具体来说，涉及一种处理器。

背景技术

处理器广泛用于例如计算、通信、联网等各种用途。处理器可为例如中央处理单元 (CPU)的通用处理器或例如数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)的专用处 理器。通用处理器可支持可由各种类型的应用程序使用的通用指令集和通用功能。通用 处理器对于具有特定处理器要求的特定应用程序可能为低效的。相反，专用处理器可支 持可针对特定应用程序所定制的有限指令集和专用功能。此允许专用处理器有效地支持 针对其而设计的应用程序。然而，专用处理器所支持的应用程序范围可为有限的。

例如蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)或膝上型计算机等装置可支持各种类型的 应用程序。需要尽可能有效地且使用尽可能少的硬件来执行这些应用程序以减少成本、 功率等。

发明内容

本文中描述一种包括可同时支持多个应用程序的多媒体处理器的装置。这些应用程 序可用于各种类型的多媒体，例如，图形、音频、视频、相机、游戏等。多媒体处理器 包含用以存储用于所述应用程序的指令、数据和状态信息的可配置存储资源，和用以执 行用于所述应用程序的各种类型处理的可指派处理单元。可配置存储资源可包括用以存 储用于所述应用程序的指令的指令高速缓冲存储器、用以存储用于所述应用程序的数据 的寄存器组(registerbank)、用以存储用于所述应用程序的线程的状态信息的现场寄存 器等。处理单元可包括算术逻辑单元(ALU)核心、初等函数核心、逻辑核心、纹理取 样器、加载控制单元、流控制器等，其可如下所述进行操作。多媒体处理器将存储资源 的可配置部分分配给每一应用程序且按这些应用程序的请求将处理单元动态地指派给 所述应用程序。每一应用程序因此观察到独立虚拟处理器且并不需要知晓同时执行的其 它应用程序。多媒体处理器可进一步包括用以从所述应用程序异步地接收线程的输入接 口单元、用以向所述应用程序异步地提供结果的输出接口单元，和(如需要)用以从高 速缓冲存储器和/或主存储器获取用于所述应用程序的指令和数据的加载控制单元。

多媒体处理器可基于处理单元被指派给应用程序的时间的百分比来确定加载。多媒 体处理器可基于加载而调整时钟速度以减少功率消耗。

以下更详细地描述本发明的各个方面和特征。

附图说明

图1展示多媒体系统的框图。

图2展示多媒体处理器的框图。

图3展示存储资源到N个应用程序的分配。

图4展示处理单元到N个应用程序的指派。

图5展示用于N个应用程序中的每一者的虚拟处理器。

图6展示线程调度器的框图。

图7展示具有虚拟存储器架构的存储单元的设计。

图8展示用于图7中的存储单元的逻辑和物理查找表。

图9展示用于支持多媒体应用程序的过程。

图10展示无线通信装置的框图。

具体实施方式

图1展示多媒体系统100的框图。系统100可为独立系统，或为较大系统(例如， 计算系统(例如，膝上型计算机)、无线通信装置(例如，蜂窝式电话)、游戏系统(例 如，游戏控制台)等)的部分。系统100支持被称为应用程序1到N的N个多媒体应 用程序。一般来说，N可为任何整数值。应用程序还可被称为程序、软件程序等。多媒 体应用程序可用于任何类型的多媒体，例如，图形、音频、视频、相机、游戏等。应用 程序可在不同时间开始和结束，且在任何给定时刻可并行地执行任何数目个应用程序。

系统100可支持2维(2-D)和/或3维(3-D)图形。可用多边形(通常为三角形) 表示2维或3维图像。每一三角形可由图元(像素)组成。每一像素可具有例如空间坐 标、色彩值、纹理坐标等各种属性。每一属性可具有高达四个分量。举例来说，可由三 个分量x、y和z或四个分量x、y、z和w给定空间坐标，其中x和y为水平坐标和垂直 坐标，z为深度，且w为齐次坐标(homogeneouscoordinate)。可由三个分量r、g和b 或四个分量r、g、b和a给定色彩值，其中r为红色、g为绿色，b为蓝色，且a为确定 像素的透明度的透明度因数。通常由水平坐标u和垂直坐标v给定纹理坐标。像素还可 与其它属性相关联。