[发明专利]数据处理系统及用于其的处理单元、操作方法、存储介质

说明书

本发明提供数据处理系统及用于其的处理单元、操作方法、存储介质。一种用于数据处理系统的显示控制器(30)包括：存储器读子系统(31)，该存储器读子系统(31)可操作以读取要用作要由显示控制器(30)处理的输入层的输入表面的数据。存储器读子系统(31)可操作以预先请求将针对存储与输入表面有关的数据的存储器页的存储器地址转换数据加载到存储器地址转换数据缓存器中。该存储器读子系统(31)基于与由显示控制器需要以生成输出表面的输入表面的数据有关的信息，诸如输入表面将用于的输入层的垂直和水平尺寸、输入表面的任何翻转或旋转的指示等，来选择存储器页，所述存储器读子系统针对所述存储器页请求对地址转换数据的预先加载。

技术领域

本发明涉及数据处理系统，并且尤其涉及用于图形处理系统的显示控制器。

背景技术

图1示出了示例性数据处理系统，该数据处理系统包括中央处理单元(CPU)7、图形处理单元(GPU)2、视频编解码器1、显示控制器5以及存储器控制器8。如图1所示，这些单元经由互连器9通信并访问片外存储器3。在该系统的使用中，GPU 2、视频编解码器1和/或CPU7将生成要显示的表面(图像)，并且经由存储器控制器8将表面存储在片外存储器3中的相应帧缓冲器中。显示控制器5然后将经由存储器控制器8从片外存储器3中的帧缓冲器读取这些表面作为输入层，适当处理输入表面，并且向显示器4发送输入表面以显示。

图2示出了在显示控制器5中处理用于显示的输入表面的示例性数据路径。假定在该示例中显示控制器5可以把多个输入表面(层)当作用于要显示的给定输出表面的输入，并且尤其包括合成引擎(级)22，该合成引擎(级)22能够合成一个或更多个输入表面(层)(例如，由GPU 2和/或视频编解码器1生成)以提供用于显示的合成输出帧。

如图2所示，显示控制器包括DMA(直接存储器访问)读取单元20，该DMA读取单元20读取要显示的输入表面的数据并将其适当提供给相应组时延“隐藏”FIFO 21。(时延隐藏FIFO 21在显示处理路径中提供“时延”缓冲，以允许在从存储器检索所需输入表面数据时的潜在时延。针对显示控制器可以当作用于其处理的输入的各“层”，存在一组时延FIFO21。)

由显示控制器5处理以提供用于显示的输出表面的输入表面如上面讨论的例如将由整体数据处理系统的视频编解码器1、CPU 7和/或GPU 2来生成，并且被存储为数据处理系统的主存储器3中的相应帧缓冲器。

各输入表面将占据主存储器3的特定量的物理存储器，并且将在它要由显示控制器5处理时需要从该物理存储器读取。

为了访问存储器中所存储的数据，许多数据处理系统使用所谓的“虚拟”存储器寻址方案，在虚拟存储器寻址方案中，在给定存储器访问请求中使用的地址从由存储器访问发起方(请求存储器访问的单元)使用的虚拟存储器地址转换成由存储器系统使用的对应的物理存储器地址。为了执行用于存储器访问请求的(虚拟)地址与实际存储数据的对应的物理存储器地址之间的转换，通常存储将在存储器访问中使用的虚拟地址映射到对应的物理存储器地址的一组地址转换数据。

该处理通常在数据处理系统的所谓的存储器管理单元中执行。该存储器管理单元操作以为给定存储器尺寸单位(通常被称为“存储器页”或“页”)的数据存储分配物理存储器，并且使对应的虚拟存储器地址(页)与实际存储数据的物理存储器地址(页)关联。因此，将在存储器访问中使用的虚拟地址映射到对应的物理存储器地址的地址转换数据通常将虚拟存储器页地址映射到对应的物理存储器页地址。由此，存储器地址转换数据通常为所谓的页表的形式。可以存在多级页表(除了基本页表之外，页表通常也存储在虚拟存储器中)。

为了允许由存储器管理单元产生并释放不同尺寸的存储分配，通常以预定义的粒度(尺寸)来分配存储器管理单元页。各输入表面通常将占据多个存储器页。用于输入表面的存储器页分配将频繁对应于占据存储器中的非连续地址范围的物理页。