[发明专利]图形存储器的非图形使用

说明书

技术领域

这里揭露的实施例涉及计算机系统中的存储器管理。

背景技术

当前包括个人电脑以及最强大的工作站在内的大多数计算机都具有一些图形处理功能。该功能经常由中央处理单元(central processing unit；CPU)以外的一个或多个专用处理器提供。图形处理是一项需要较大量数据的任务。因此，GPU(图形处理单元)通常具有自己的图形存储器(亦称作视频存储器或视频随机访问存储器(video random access memory；VRAM))。所有的计算机系统在给定时间内能够处理的数据量是有限的。性能的限制因素之一是存储器的可用性，尤其是缓存(cache memory)的可用性影响系统性能。

图1显示现有计算机系统100中各组件的方块示意图。系统100包括执行于CPU上的操作系统(operating system；OS)104。OS104能够访问包括磁盘106的存储器。与GPU102上可用的图形存储器108的量相比，为缓存分配的存储器106的量就绝对值而言很小。此外，图形直接存储器访问(direct memory access；DMA)比访问磁盘106约快20至100倍。但是，即使GPU102不执行图形处理，OS 104也无法直接访问GPU存储器108。

目前，当具有GPU及GPU存储器的系统不执行图形处理时，该GPU存储器基本不被使用(在非图形工作期间约90％的VRAM未使用)。因此，期望提供一种系统，其中，CPU可访问GPU的存储器资源以提升系统性能。

附图说明

图1显示包括图形处理单元(graphics processing unit；GPU)的现有系统的示意图。

图2显示依据一实施例的系统中各组件的方块示意图。

图3显示依据一实施例在系统存储器与GPU之间的数据流的方块示意图。

图4显示依据一实施例在视频驱动程序的视频存储栈(storage stack)与VRAM缓存模块的VRAM缓存驱动程序之间通信的方块示意图。

附图旨在描述各种实施例的实施方式以揭示本发明，而非意图限制本发明。

详细说明

本发明揭露使用图形存储器(亦称作视频存储器或视频随机访问存储器(video random access memory；VRAM))执行非图形相关任务的方法及装置。在一实施例中，图形处理器(graphics processing unit；GPU)包括VRAM缓存模块，其具有硬件和软件，以为中央处理单元(central processing unit；CPU)提供并管理额外的缓存资源。在一实施例中，该VRAM缓存模块包括VRAM缓存驱动程序，其注册于该CPU中，自该CPU接受读取请求，以及使用该VRAM缓存为该请求服务。在不同实施例中，该VRAM缓存可组态为唯一的GPU缓存或者第一级缓存、第二级缓存等。

图2显示依据一实施例的系统200中各组件的方块示意图。系统200包括OS202以及卷管理器(volume manager)206。系统200进一步包括磁盘驱动程序208以及硬盘驱动器(hard disk drive；HDD，或系统存储器，或物理储存设备)210。系统200包括由一个或多个GPU提供的图形处理功能。该一个或多个GPU的组件包括视频驱动程序214以及VRAM(或视频存储器)212。VRAM缓存模块204设于卷管理器206与磁盘驱动程序208之间。在一实施例中，VRAM缓存模块204包括VRAM缓存驱动程序，该VRAM缓存驱动程序是系统200的存储栈中的启动时间上层筛选性驱动程序(boot time upper filter driver)。VRAM缓存模块204处理针对HDD210的读/写请求，并且不注意任意高级文件系统相关信息。

在一实施例中，将该VRAM缓存驱动程序分成四个逻辑区块(未图示)：包括PnP(Plug’n’Play；即插即用)、电源等的初始化区块；IRP(I/O Request Packet；输入输出请求包)排队和处理区块；处理缓存命中(hit)/缺失(miss)、最近最少使用(least recently used；LRU)列表等的缓存管理区块；以及GPU编程区块。