[发明专利]使用压缩元数据的纹理驻留检查

说明书

管线被配置为访问存储纹理块和元数据的存储器，所述元数据对所述纹理块的压缩参数和所述纹理块的驻留状态进行编码。处理器结合请求所述纹理块中的数据而请求访问所述元数据以执行着色操作。所述管线根据所述元数据是否指示所述纹理块驻留在所述存储器中来选择性将所述纹理块中的所述数据返回至所述处理器。还可以包括缓存以存储所述元数据的副本，所述元数据对所述纹理块的所述压缩参数进行编码。可以响应于对访问所述缓存中存储的所述元数据的请求而修改所述驻留状态和所述缓存中存储的所述元数据。

背景技术

图形处理单元(GPU)通常使用由一系列可编程着色器和固定功能硬件模块形成的图形管线来处理三维(3D)图形。例如，在帧中可见的对象的3D模型可以由一组三角形、其他多边形或面片表示，在图形管线中处理该三角形、其他多边形或面片以产生像素值以显示给用户。三角形、其他多边形或面片统称为图元。处理包括将纹理映射至图元以合并视觉细节，该视觉细节的分辨率比图元的分辨率更高。GPU包括专用存储器，该专用存储器用于存储纹理值以使得纹理值可用于映射至图形管线中处理的图元。纹理可以存储在磁盘上或根据图形管线的需要按程序生成。通过从磁盘加载纹理或按程序生成数据，填充专用GPU存储器中存储的纹理数据。专用GPU存储器通常是相对较小的存储器，这限制了专用GPU存储器中可以存储的纹理数据量。此外，填充纹理数据所需的开销可以很大，特别是如果仅纹理数据的小子集用于渲染最终屏幕图像时。例如，即使仅页面中的小部分数据用于渲染图像，也要逐页从磁盘加载纹理。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员是显而易见的。在不同附图中使用相同附图标记指示相似或相同的物品。

图1是根据一些实施方案的包括用于创建旨在输出到显示器的视觉图像的图形处理单元(GPU)的处理系统的框图。

图2描绘了根据一些实施方案的能够处理高阶几何图元以生成预定分辨率的三维(3D)场景的光栅化图像的图形管线。

图3是根据一些实施方案的用于存储纹理块和对应元数据的存储器结构的框图。

图4是根据一些实施方案的用于基于包括纹理数据的纹理块的驻留状态来选择性返回纹理数据的方法的流程图。

图5是根据一些实施方案的操作与GPU存储器相关联的元数据缓存的方法的流程图。

图6是根据一些实施方案的用于在GPU存储器和相关联的缓存中填充纹理数据的方法的流程图。

图8是根据一些实施方案的通过对元数据表面采样来生成非驻留图块的工作列表的方法的流程图。

图9是根据一些实施方案的用纹理数据填充非驻留、先前采样的图块的方法的流程图。

具体实施方式

可以通过填充纹理的子集并且使用驻留结构指示存储器中驻留的部分纹理来节省专用GPU存储器中的空间。然后可以在访问纹理数据之前查询驻留结构，以确保纹理数据驻留在专用GPU存储器中。因此，响应于访问纹理数据的请求，GPU仅需要填充尚未驻留在专用GPU存储器中的部分纹理。实现驻留结构因此可以通过消除完全填充专用GPU存储器中存储的每个纹理的需求来提高性能。然而，硬件加速的驻留检查使用虚拟存储器地址转换表来实现，因此驻留检查的粒度由虚拟存储器页面的粒度(通常为64kB)确定。图形管线通常使用每个虚拟存储器页面中的仅一小部分纹理数据，这导致硬件加速的驻留检查引起用于在每个虚拟存储器页面中填充纹理数据的大量开销。基于软件的驻留检查可以实现任意小的粒度，但是实现基于软件的驻留检查的应用程序必须针对每个纹理采样操作执行驻留结构的遍历(其包括应用程序与驻留结构之间的至少一个命令/响应交换)。因此，可能需要基于软件的驻留检查以针对每个渲染像素遍历驻留结构，这将降低图形管线的性能并且增加延迟。