[发明专利]使用多线程架构的视觉和图形数据处理

说明书

本申请是申请日为2004年12月22日申请号为第200480034858.4号发明名称为“使用多线程架构的视觉和图形数据处理”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及视觉和图形数据处理。本发明尤其涉及使用活动信标机制来执行视觉和图形数据处理操作。

背景技术

“信标”(也称作“临界段”或“互斥(mutex)”)是硬件和软件结构，它允许其中多进程争夺共享资源(例如，存储器、文件)的操作的协调或同步。一般，信标是存储在操作系统存储器中的指定位置中的值，该值可由进程检查和改变。基于信标的值，进程可访问共享资源或等待一段时间并再次检查该信标。

常规计算机系统中的信标通常实现为使用原子“测试和设定”或类似类型的指令(例如，锁定、位测试、位测试和置位、位测试和复位)的硬件支持的软件例程。使用该信标实现，可通过共享(例如，全局)数据和一个或多个信标建立生产者-消费者通信关系。信标允许共享数据由尝试修改该数据的多个进程中的选定一个进行修改，信标提供了数据的一致性。

该信标结构是“消极的”，因为线程必须执行轮询操作以获取一信标。该轮询需要消耗了可另外地用于其它用途的处理器和系统资源。因此，常规的信标会导致效率低下。

附图说明

附图中，作为示例而非限制地示出本发明，其中相同的标号表示相似的元件。

图1是大量多线程处理器架构的一个实施例的框图。

图2a-2d是其中信标可用于同步线程执行的从属关系的概念性示图。

图3是其中光线从光源跟踪到观察者的简单示例场景。

图4是使用活动信标的光线跟踪的一个实施例的流程图。

图5是使用主动有序信标的基于Z缓冲的三维图形渲染的一个实施例的流程图。

图6是使用活动和/或主动信标的视频解码的一个实施例的流程图。

具体实施方式

描述了用于使用活动信标的视觉和/或图形数据处理的方法和装置。在以下的描述中，出于说明的目的，列出了大量特定细节以提供本发明的透彻理解。但本领域熟练技术人员显见的是，本发明可以在没有这些特定细节的情况下实施。在其它实例中，按框图形式示出结构和装置以清晰表达本发明。

活动信标的示例性使用的概述

这里所述的是一种架构和有关方法，其中指令的多个并行被动线程(以下称作“线程”)利用“活动”信标协调对共享资源的访问。信标被称作活动的，因为信标实体发送消息给执行和/或控制电路以引起线程状态改变。例如，线程调度器可以响应于未解决的从属关系将一线程置于休眠(或不活动)模式，这可以由信标指示。与从属关系相对应的线程状态变量被用于指示该线程处于休眠模式。

当解决从属关系时，将消息传递给控制电路(例如，线程调度器)，它使得从属关系变量被清除。响应于该被清除的从属关系变量，该线程被置于活动(或唤醒)状态。在活动状态中，执行可以在线程上进行。

继续以上示例，如果一线程尝试获得信标而不能得到，则该线程被置于不活动状态。因为该线程是不活动的，所以它不能轮询信标以确定信标所指示的从属关系何时被解决，如现有技术中所要求的。该线程保持于不活动状态，直到接收到指示从属关系已被消解的消息(例如从信标实体)。响应于该消息，将该线程置于允许执行进行的活动状态。

图1是大量多线程处理器架构的一个实施例的框图。如这里所使用的，标签“大量多线程”架构表示包括可以支持多线程执行的多个处理器的架构。在一个实施例中，每个处理器都可以支持一个或多个线程。通过允许活动线程被执行同时其它线程处于不活动状态，单个处理器上的多线程实现了高执行效率。信标上未决的不活动状态中的线程不消耗/浪费处理器资源。尽管描述相对于大量多线程架构，信标结构和有关方法可应用于任何多线程架构而不管所支持的线程的数量。