[发明专利]一种多桌面环境共享使用GPU的方法

权利要求书

1.一种多桌面环境共享使用GPU的架构，包括GPU硬件、系统内核、系统桌面A、系统桌面B、GPU客户端A以及GPU客户端B；

系统内核包括GPU驱动模块、GPU切换模块、GPU虚拟模块A、GPU虚拟模块B，

GPU客户端A由Android系统的桌面程序和直接使用GPU渲染接口的程序构成，

GPU客户端B由Linux系统的桌面程序和直接使用GPU渲染接口的程序构成，

GPU驱动模块和GPU硬件构成GPU服务端，GPU客户端A通过系统内核中的GPU驱动模块调用GPU硬件；

系统桌面A加入桌面切换控制器A，系统桌面B加入桌面切换控制器B，桌面切换控制器A和桌面切换控制器B分别控制系统桌面A或者系统桌面B作为当前桌面。

2.根据权利要求1所述的一种多桌面环境共享使用GPU的架构，其特征在于：GPU虚拟模块A和GPU虚拟模块B向GPU驱动模块提供GPU接口，GPU虚拟模块A和GPU虚拟模块B构成了虚拟GPU设备，系统桌面A和系统桌面B不需要区分所使用的设备是GPU硬件还是虚拟GPU设备。

3.根据权利要求2所述的一种多桌面环境共享使用GPU的架构，其特征在于：修改系统桌面A，把使用GPU硬件的代码段，替换为使用GPU虚拟模块A的代码段，把系统桌面A运行到GPU虚拟模块A上；

修改系统桌面B，把使用GPU硬件的代码段，替换为使用GPU虚拟模块B的代码段，把系统桌面B运行到GPU虚拟模块B上。

4.根据权利要求3所述的一种多桌面环境共享使用GPU的架构，其特征在于：GPU切换模块提供GPU服务端的接口，把上层的GPU客户端A以及GPU客户端B使用GPU服务端的请求和数据转发给GPU硬件，桌面切换控制器A和桌面切换控制器B通过控制GPU切换模块来切换使用GPU硬件。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种多桌面环境共享使用GPU的架构，其特征在于：在不支持系统桌面A和系统桌面B共享使用GPU的情况下，GPU客户端调用GPU硬件有函数调用和GPU硬件的物理内存直接访问两种方式。

6.根据权利要求5所述的一种多桌面环境共享使用GPU的架构，其特征在于：

(1)函数调用；

GPU虚拟模块A和GPU虚拟模块B提供和GPU驱动模块相同的函数调用接口和参数，二者语义相同，系统桌面A需要调用ioctl接口(IOCTL_GPU_FUNC1,…)，此次调用就转发到GPU虚拟模块A，GPU虚拟模块A调用svgpu_drv_func1接口，svgpu_drv_func1接口把请求转发给下级GPU切换模块，GPU切换模块调用gs_svgpu_drv_func1接口进行处理，最终调用到GPU驱动模块的gpu_drv_func1接口中执行，GPU驱动模块调用到GPU硬件的gpu_func1接口中；

(2)GPU硬件的物理内存直接访问；

为了降低GPU客户端的修改开销，需要让函数调用和GPU物理内存直接访问的访问接口不发生变化。

对于GPU硬件的物理内存直接访问，保证GPU客户端的访问方式和不共享GPU硬件的情况相同。GPU硬件的物理内存直接访问：降低数据传输的开销，GPU客户端把数据直接写入GPU硬件的显存，而不是把数据写入内存，再通过DMA操作把数据从显存传输到GPU硬件的内存,GPU硬件的访问接口支持数据一致的显存读写操作，在显存的分配阶段，保证每个GPU客户端分配的显存都不重叠，而且当多个GPU客户端同时使用显存的时候，需要保证每个GPU客户端都分配到数量合适的显存，不能出现某个GPU客户端占用显存过多，而且其他客户端分不到显存的情况。