[发明专利]在专用功能硬件和使用软件例程间切换以生成结果数据

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理系统的领域。更具体地，本发明涉及包括用于执行程序指令和专用功能硬件的数据处理系统，该专用功能硬件与处理电路相耦合，以用于执行专用处理操作。

背景技术

提供数据处理系统是已知的，该数据处理系统包括用于执行程序指令流的通用处理器和专用功能硬件二者。专用功能硬件可以是例如被设计和提供来执行诸如对大量媒体数据的压缩或解压缩之类的具体处理功能的加速硬件。另一个示例可以是通用处理器，该通用处理器设置有用于执行某些操作的协同处理器(coprocessor)。在该情形中，如果在实现方式中未出现协同处理器，则试图利用该协同处理器的软件通常将触发异常，并且使得原本将由协同处理器(专用功能硬件)执行的处理被运行在通用处理器上的仿真软件执行。因此，对协同处理器的使用取决于协同处理器是否出现。

发明内容

从本发明的一方面来看，其提供了一种用于处理数据的装置，包括：

处理电路，该处理电路被配置为执行数据处理操作；

指令译码器电路，该指令译码器电路与所述处理电路相耦合并响应于程序指令流来生成控制信号，以控制所述处理电路执行所述数据处理操作；以及

专用功能硬件，该专用功能硬件与所述处理电路相耦合，并且被配置为从所述处理电路接收输出数据并对所述输出数据执行专用处理操作以生成硬件生成的结果数据；其中

所述指令译码器电路响应于结束指令和软件处理标志生成控制信号，以控制所述处理电路结束当前的软件例程、生成所述输出数据、并且执行以下操作：

(i)如果所述软件处理标志具有第一值，则触发所述专用功能硬件从所述处理电路接收所述输出数据，并且执行所述专用处理操作以生成所述硬件生成的结果数据；或者

(ii)如果所述软件处理标志具有第二值，则触发所述处理电路对所述输出数据执行进一步的软件例程，以生成软件生成的结果数据，而非所述硬件生成的结果数据。

本技术认识到，即便在总设置有专用功能硬件的实施例中，也存在希望不使用该专用功能硬件而使用软件例程来执行某些所希望的处理的情形。另外，本技术寻求提供一种机制，该机制允许切换到使用软件例程而非专用功能硬件，同时这种切换的控制具有低硬件和性能开销。当前的软件例程以结束指令结束，并且负责对该结束指令译码的指令译码器被修改，以响应于指示软件例程应当被使用的标志来触发该软件例程的执行。否则，默认的行为将是使用总存在的专用功能硬件。通过这种方式，可获得额外的灵活性，从而使不容易由专用功能硬件提供的特定特征的处理可被软件例程执行。

应当理解，处理电路可包括响应于程序指令流的单个处理器。可替换地，处理电路可包括多个处理器，并且，指令译码器电路可包括多个指令译码器，每个处理器与对应的指令译码器相耦合。然后，这些处理器和指令译码器的组合中的每一个可响应于它们自身的程序指令流。这提供了并行的执行环境。

当前的软件例程和进一步的软件例程可以被不同的处理器执行。但是，共同的处理器执行当前的软件例程并随后执行进一步的软件例程是方便的，因为这样将避免以下开销和复杂度：必须切换处理器以及确保由当前的软件例程所生成的数据对进一步的软件例程是可用的。

由系统所执行的处理可以是多线程的。可以存在运行在单个处理器上的多个线程，以及跨越多个处理器的多个线程。

虽然本技术具有通用的适应性，但是，当装置是专用图形处理电路时，其将非常适于使用。这种专用图形处理电路通常是高度计算密集型的，其任务被分割成多个部分，这些部分的某些适于由专用功能硬件执行，而同时其他的更适于由编程的通用处理器执行。

在此图形处理电路的上下文中，当前的软件例程可以是生成输出数据(其为像素颜色值)的片段着色器。在这种情形中，专用功能硬件可以是混合功能硬件，该混合功能硬件响应于输出像素颜色值和存储在帧缓冲器中的至少一个当前的像素颜色值，以生成将被存储在帧缓冲存储器中以替代当前的像素颜色值的结果像素颜色值。这种先片段处理接着混合处理的模式是典型的图形处理环境。如果所设置的混合功能硬件不能提供所希望的处理特性，则本技术辅助了可被触发的为混合着色器的进一步的软件例程，该混合着色器响应于输出像素颜色值和存储在帧缓冲器中的至少一个当前的像素颜色值，以生成将被存储在帧缓冲存储器中以替代当前的像素颜色值的结果像素颜色值。

专用功能硬件可响应于一个或多个配置参数，以修改由专用功能硬件所执行的专用处理操作。因此，专用功能硬件能够在其执行的处理中有某些变化，但是，并不能像执行程序指令流的通用处理器(诸如进一步的软件例程)一样灵活。