专利名称：信息处理系统,综合信息处理系统,计算执行负载的方法,以及计算机程序的制作方法
背景技术：
本发明涉及到为操作者实时显现图形处理器的图像处理执行负载的一种方法和系统。
随着此类计算机处理系统的进步，用这种处理系统执行比以往更加完善的信息处理的环境已经得到了改善。两个以上的处理系统相互协作来完成单项处理。例如，可以由许多图像处理系统彼此协作来产生大规模视频显示。然而，即使个别的处理系统具有较高的处理能力，也不能从整体上充分显现处理量或是性能。换句话说，为了平衡所有系统上的执行负载，有必要在操作所涉及的所有处理系统当中分配执行负载。执行负载是指正在执行处理的负载。
例如，可以由许多图像处理系统彼此协作来产生大规模视频显示。在这种情况下是这样控制的，按照来自所有处理系统的同一定时来产生图像。然而，可能有一个处理系统会延迟，或者是当超过系统容量时在显示设备为产生图像而刷新之前不能按时完成其分配的任务。在这种情况下，为了及时地显示图像，系统可能会丢弃一些帧。这就是俗称的“帧丢弃”。帧丢弃会导致丢失图像数据，并且视颜图像会出现“跳跃”和不完整。这一问题的解决办法是延长图像显示之间的间隔。然而，这样会产生很不自然的运动。如上文所述，即使是单个处理系统，超过其容量也会造成粗糙的视频显示。
从这一方面来看需要调整容量，可以在两个以上的处理系统当中平衡执行负载，在所要处理的要点的产生阶段避免上述问题。
容量的调整通常包含对处理系统所执行的实际操作过程中造成的一个事件或一种现象的检查。操作者可以根据检查的结果来设想处理系统是否会发生过载。这种检查和设想完全依赖于操作者，例如是这些内容的创作人员。然而，操作者无法以定量的方式确定应该为各处理系统分配多少执行负载。因此，容量的调整要耗费许多时间。
因而就需要有一种方法能定量地确定各处理系统的执行负载。如果这种处理系统是一个图像处理系统，通过对需要勾画的多边形的数目和象素数目计数的方式就能准确地定量测量处理系统的执行负载。然而这需要为图像处理系统提供额外的配置或机制来确定多边形的数量和象素的数量，这种技术还没有先例。
本发明的主要目的是提供一种在信息处理系统中便于确定执行负载状态的方法和系统。
发明概述为了解决上述问题，本发明提供了一种信息处理系统，由多个信息处理系统构成的一种综合信息处理系统，一种计算执行负载的方法，以及一种计算机程序。
按照本发明的信息处理系统包括用于执行预定的信息处理的处理装置，用于产生一个执行允许信号使上述处理装置执行信息处理的装置，以及用于确定与信息处理相联系的执行负载的负载确定装置。
处理装置适合响应接收到的执行允许信号而开始执行信息处理，并且在完成信息处理时产生一个执行终止信号。该执行终止信号代表信息处理已完成。负载确定装置适合响应接收到的执行允许信号而开始确定执行负载，并且响应接收到的执行终止信号而终止确定。
按照本发明的另一种信息处理系统包括用于执行具有两步以上信息处理的处理装置，按照顺序的方式一步接一步执行信息处理，按照预定的周期产生一个执行允许信号使处理装置一步接一步执行信息处理的装置，以及用于确定与各步信息处理相联系的负载的负载确定装置。处理装置适合在每当处理装置接收到执行允许信号时开始执行信息处理。处理装置还适合在完成有关的信息处理时产生一个执行终止信号，该执行终止信号代表信息处理已完成。负载确定装置适合响应接收到的执行允许信号而开始确定信息处理，并且响应接收到的执行终止信号而终止确定。
在上述的信息处理系统中还可以进一步包括显现装置，用于为用户提供负载确定装置所确定的执行负载测量值的实时显现。
负载确定装置可以响应接收到的执行允许信号而清除已经确定的执行负载的先前测量值，并且开始确定一个新的测量值。利用这样的配置就能为各处理单元或者是每一步确定其负载。
按照本发明的再一种信息处理系统包括用于执行预定的信息处理的处理装置，用于产生一个执行允许信号使上述处理装置执行信息处理的装置，以及用于确定与信息处理相联系的执行负载的负载确定装置。
在这种信息处理系统中，处理装置适合响应执行允许信号有选择地向负载确定装置提供第一允许信号或第二允许信号，第一允许信号允许执行信息处理并且代表正在执行的信息处理的有效状态，而第二允许信号代表没有执行的现行处理的无效状态。负载确定装置适合在负载确定装置接收到第一允许信号时确定一个执行负载的测量值，并且当负载确定装置接收到第二允许信号时使这一测量值无效。
在这种信息处理系统中，在第一允许信号改变成第二允许信号时可以用负载确定装置产生通过测量值获得的执行负载的代表值。
或者是在第一允许信号改变成第二允许信号时可以用负载确定装置将先前已经确定的执行负载测量值复位并且开始测量。利用这样的配置就能为各处理单元确定其负载。
在这些信息处理系统中，可以在处理装置执行信息处理的过程中确定执行负载。可以根据量化的测量值为用户提供有关执行负载的信息。用户还可以定量地检查处理装置还剩下多少资源，以及是否有任何一个处理装置有可能过载。
在这些信息处理系统中，当处理装置响应时钟信号而工作时，可以用负载确定装置从信息处理的开始到结束对时钟信号计数，从而确定执行负载。
负载确定装置可以包括显现装置，其显现形式根据所获得的负载测量值随时改变。用显现装置为用户提供该处理装置的执行负载的一种显现。显现装置可以由许多发光部件构成。在这种情况下，显现装置可以根据通过测量获得的代表执行负载的值而改变发光的发光部件的数量。或者是可以用一个能够发出不同颜色光束的发光部件构成显现装置。显现装置可以根据通过测量获得的代表执行负载的值而改变发光部件的颜色。
本发明的综合信息处理系统具有多个上述的信息处理系统，每个信息处理系统都包括处理装置和显现机构，显现机构被用于为用户提供执行负载的实时显现，使执行负载与处理装置所执行的信息处理相关联，实时显现是按照在各个信息处理系统中确定的测量值来执行的。
利用这样的综合信息处理系统就能便捷地调整执行负载等内容和/或程序在所有信息处理系统当中的平衡。
在这种综合信息处理系统中，可以将信息处理系统装在一个外壳内，而显现机构可以布置在外壳正面与各信息处理系统的处理装置相对应的位置。这样就能快速确定信息处理装置中的处理装置的执行负载。
显现机构可以采用一个发光部件。改变发光部件发光的颜色或数量，为执行负载提供一种具有美学价值的显现。
按照本发明的确定执行负载的方法是利用一种系统来确定与信息处理有关的执行负载的一种方法，该系统具有用来执行预定的信息处理的处理装置，用于产生执行允许信号使上述处理装置执行信息处理的装置，以及用于确定与信息处理有关的执行负载的负载确定装置，其中的处理装置响应接收到的执行允许信号而开始信息处理，负载确定装置响应接收到的执行允许信号而开始确定其负载，处理装置在完成信息处理时产生一个执行结束信号，该执行结束信号表示信息处理已完成，而负载确定装置响应接收到的由处理装置提供的执行结束信号而结束对执行负载的确定，产生通过确定的执行负载获得的一个测量值。
按照本发明的确定执行负载的另一种方法是利用一种系统来确定与信息处理有关的执行负载的一种方法，该系统具有用来执行具有两个以上步骤的信息处理的处理装置，信息处理是一步接一步按顺序执行的，按照预定的周期产生一个执行允许信号使上述处理装置一步接一步执行信息处理的装置，以及用于确定与每一步信息处理有关的执行负载的负载确定装置，其中的处理装置每当接收到执行允许信号就开始执行一步信息处理，并且在完成这一步信息处理时产生一个执行结束信号，该执行结束信号表示信息处理已完成，每当负载确定装置接收到执行允许信号时，负载确定装置就开始确定执行负载，而当负载确定装置接收到来自处理装置的执行结束信号时，就结束这一确定，产生通过确定的执行负载获得的一个测量值。
本发明的计算机程序是用来在计算机上建立执行预定的信息处理的处理装置的一种计算机程序，产生使上述信息处理装置执行信息处理的执行允许信号的装置，以及用于确定与信息处理有关的执行负载的负载确定装置，这种计算机程序被用于使处理装置响应接收到的执行允许信号开始执行信息处理，并且在完成信息处理时产生一个执行结束信号，该执行结束信号表示信息处理已完成，该计算机程序还被用于使负载确定装置响应接收到的执行允许信号开始确定执行负载，并且在接收到执行结束信号时结束这种确定。这种程序通常被存储在计算机可读数据存储器中，并且在系统配置过程中安装到计算机中。
附图简介参照以下结合附图对本发明具体实施例的详细说明就能理解本发明的上述及其他目的，特征和优点，在附图中
图1是信息处理系统的一个方框图；图2是一个参考表的示意图；图3的时序图表示确定执行负载的流程；图4的时序图表示确定执行负载的另一个流程；图5是一种综合图形处理系统的方框图；图6是一个图形子系统模块(GSM)的方框图；图7A是用来容纳综合图形处理系统的一个外壳的示意性透视图；图7B是一个指示器的示意图；图8的流程图表示用来确定图形子系统模块(GSM)的执行负载的一个子程序；以及图9的流程图表示用来确定图形子系统方框(GSB)的执行负载的一个子程序。
最佳实施例的详细说明以下要结合本发明被应用于图形图像的信息处理系统的情况来描述本发明的一个实施例。如图1所示，该信息处理系统包括一个控制处理器1，一个图形处理器2，和一个时间计数器3。控制处理器1，图形处理器2，和时间计数器3都可以是独立的。或者是可以将它们合并在单个系统或装置中作为这种系统或装置的组成部分，部件或者是器件。无论在何种情况下，控制处理器1，图形处理器2，和时间计数器3都按照相同的时钟信号工作。
图形处理器2从一个输入部(未示出)接收图像数据流。图形处理器2一帧接一帧地处理图像数据流，产生一帧图像。图形处理器2执行一种操作，在一个显示装置上显示这一帧图像。
具体地说，图形处理器2包括一个帧存储器，可用来绘制要显示的一帧图像。帧存储器具有一种所谓的“双缓冲器”配置。顾名思义就是有两个缓冲器。双重缓冲可以在绘制一个图像的同时显示另一个图像。具体地说，图形处理器2执行几何处理(坐标变换)，并且响应来自控制处理器1的绘制准备信号(处理允许信号)在一个屏幕外缓冲器例如是缓冲器A中绘制成一帧图像的负载。在完成了屏幕外缓冲器A中的这一帧图像时，图形处理器2就向控制处理器1提供一个绘制完成信号(执行结束信号)，指示这一帧图像已经完成。然后执行一个操作将屏幕外缓冲器A改成屏幕内。先前的屏幕内缓冲器例如是缓冲器B变成屏幕外。屏幕内缓冲器A被用来刷新显示屏幕，而屏幕外缓冲器B在同时加载下一帧图像。缓冲器就这样不断交换它们的任务。
为时间计数器3提供从控制处理器1发送给图形处理器2的绘制准备信号和从图形处理器2发送给控制处理器1的绘制完成信号。时间计数器3测量接收到绘制准备信号和接收到绘制完成信号之间的时间间隔。
在一个时钟周期中，绘制准备信号和绘制完成信号分别是在其达到“LOW”或是“HIGH”时产生的。将测得的时间间隔提供给控制处理器1作为图形处理器2处理各帧图像的执行周期。将这一执行周期提供给控制处理器1作为计数值。时间计数器3可以是一个时间计数器，它将时间计数值复位，响应绘制准备信号开始对时钟计数，并且响应绘制完成信号结束计数。尽管在图1中将时间计数器3表示成一个独立部件，也可以将其纳入控制处理器1或图形处理器2。
为了确保各帧图像被交替绘制到帧存储器(双缓冲器)中，控制处理器1将绘制准备信号提供给图形处理器2。绘制准备信号例如可以是一个同步信号(V-SYNC)。
控制处理器1相对于一个预定帧中有效的最大处理时间间隔计算出一个给定帧中的执行时间，也就是从时间计数器3接收的时间计数值的比值。将计算的这一比值作为“使用率”。控制处理器1执行控制操作，通过一个显现机构将作为执行测量值的使用率提供给用户。可以用时间计数值除以绘制准备信号的输出间隔而获得这一使用率。
这种场合下的显现机构可以是一个发光部件，例如是一个显示器件，发光二极管(LED)，或者是一个扬声器。控制处理器1以实时方式指示出执行负载的状态，例如是根据执行负载的状态在显示器件上提供不同的显示图像，改变发光部件的颜色或亮度，将多个发光部件点亮预定的次数，或者是改变扬声器的音量。
为了显现，控制处理器1有一个如图2所示的参考表。图中的参考表用八个发光部件指示执行负载。参考表在使用率和点亮的发光部件的数量之间提供了一对一的对应。例如，在图形处理器2不执行图像处理(使用率是0％)时没有发光部件被点亮(发光数量＝0)。在使用率为45％时点亮四个发光部件。
参考表可以根据采用的显现机构的类型在大范围内改变。如果显现机构采用显示器件，就将使用率与显示模式相联系(例如是视频图像的运动，显示图形或者是颜色)。如果显现机构是一个扬声器，就将使用率与声音的不同音量或是单音的等级相联系。对其他显现机构也采用类似的规律。
参见图3来说明在信息处理系统中用来确定图形处理器2的执行负载状态的操作。假设用缓冲器A来刷新显示器件，而用缓冲器B装配下一帧图像。
时间计数器3响应由控制处理器1提供的绘制准备信号将时间计数值复位并开始测量每一帧的处理时间。图形处理器2响应接收到的绘制准备信号而改变缓冲器。图形处理器2在显示器件上提供缓冲器B中的图像，并且通过几何处理等图像处理产生一帧图像。图形处理器2将产生的一帧图像取入缓冲器A。在完成了向缓冲器A加载一帧图像之后，图形处理器2就将绘制完成信号提供给控制处理器1。如图3所示，绘制完成信号有一个时钟周期变成“HIGH”，指示该信号是由图形处理器2产生的。时间计数器3在确定输出了绘制完成信号时结束对时间的测量。由此获得的时间计数值可以指示出图形处理器2执行图像处理过程中的时间间隔，也就是执行负载的状态。控制处理器1利用图2所示的参考表通过所采用的显现机构为用户显现时间计数值。
对每一帧都重复地执行上述的操作，在显示器件上显示一个图像的同时实时地展示图形处理器2的最新执行负载。执行负载的指示使用户有可能在他或她在观看显示器件上的图像的同时对图像处理的执行过程保持跟踪，为用户提供有关图像处理状态的信息。用户可以利用这种信息来产生充分展示图形处理器2功能的内容，并且提高这种图形处理器2的性能。还可以便利用户改变他或她的图像处理程序。本发明具有明显的优点，并且能为产生预期会对诸如3D图像处理的计算机形成大负载的有关图形的内容或者是图像处理程序提供良好的支持。
在上述实施例中，绘制准备信号和绘制完成信号被用来指示时间测量的开始和结束定时。然而，为了这一目的可以仅仅使用绘制完成信号。具体地说，在执行图像处理的时间周期中可以将绘制完成信号置于“HIGH”状态(第一起动信号)，而在不执行图像处理的时间周期中可以置于“LOW”状态(第二起动信号)，如图4所示。时间计数器3用绘制完成信号作为起动信号，在绘制完成信号处在“HIGH”状态时允许测量时间。绘制完成信号在操作期间处在“HIGH”状态，而在操作完成时变成“LOW”状态。仅仅在图形处理器2的操作期间才起动时间计数器3测量时间。
在这种情况下，时间计数值响应时间计数器3接收到的绘制准备信号被复位。如果绘制完成信号是“HIGH”，时间计数器3就将时间计数值复位并开始测量时间。如果绘制完成信号是“LOW”，时间计数器3就结束测量并将时间计数值提供给控制处理器1。
在上述实施例中，信息处理系统1的所有特征都是由控制处理器1，图形处理器2和时间计数器3实现的。然而，与全部或一部分这些特征等效的特征也可以由本发明的计算机程序和具有图形处理能力的一台通用计算机的组合来实现。具体地说，控制处理器1，图形处理器2和时间计数器3所对应的功能框可以通过诸如运行在计算机上的操作系统那样的控制程序和存储在诸如磁盘驱动器或半导体存储等计算机可存取数据存储器上的上述计算机程序之间的配合来实现。值得注意的是，在本文中采用的术语“对数据存储器的存取”包括了对数据存储器数据的读出和写入。
以下要描述本发明的信息处理系统的一个具体实施例。在本实施例中，本发明被应用于一种综合图形处理系统，它包括适合作为图形处理器的多个上述信息处理系统。这种综合图形处理系统采用彼此配合的多个图形处理器来支持用单个图形处理器难以产生的大尺寸屏幕图像，高质量图像和三维图像。
<配置>
图5表示按照本实施例的综合图形处理系统的一种内部配置。这种综合图形处理系统包括对应着图形处理器的四个图形子系统(GSB)100，一个合并单元200(以下称为“主MG”)，一个同步电路(以下称为“主SYNC”)300，一个控制处理器(以下称为“主CP”)400，以及一个网络控制电路(以下称为“主NET”)500。主MG200位于GSB100的后级，用于合并GSB100的输出。主SYNC300被连接到主GSB100和MG200。主SYNC300向GSB100提供一个同步信号(V-SYNC)和绘制准备信号(DrawNext)，并且从GSB100向主MG200提供绘制完成信号。主CP400综合控制整个综合图形处理系统。主NET被用于保持所有GSB100的配合。
主MG200的一个输出端口被连接到一个显示器件DP，在上面综合提供由综合图形处理系统所执行的图像处理的结果。主MG200配合着主CP400控制从主SYNC300向各个GSB100发送数据的定时，以及从各个GSB100向主MG200发送数据的定时。主CP400被连接到主MG200，外部存储器410和主NET500。
<GSB>
GSB100包括四个图形子系统模块(GSM)4，一个合并器(以下称为“从MG”)6。一个同步电路(以下称为“从SYNC”)7，一个控制处理器(以下称为“从CP”)8，以及一个网络控制电路(以下称为“从NET”)9。GSM4对应着这一局部GSM所接收的图像数据产生一帧图像。从MG6从各个GSM4接收各帧图像并且将将它们合并成合并的一帧图像。从MG6将合并的一帧图像提供给后级。从SYNC7向各个GSM4提供V-SYNC和绘制准备信号，并且将从GSM4接收到的绘制完成信号发送给主SYNC300。从CP8控制GSM4的操作。从NET9被用于实现同一个GSB100中的所有GSM4和其他GSB100的配合。应该注意到，如果主NET500具有和从NET9类似的功能，也可以省掉从NET9。
每个GSM4包括一个同步电路(以下称为“SYNC-GSM”)5。从SYNC-GSM 5向一个内部电路提供V-SYNC和绘制准备信号。从MG6和主MG200各自包括用于暂时保存要产生的一帧图像的一个寄存器。从CP8控制整个GSB100的操作。从CP8包括用于将接收的数据分成四个数据段的一个多路分解器(未示出)。从CP8在四个GSM4当中分配与要产生的一个视频图像有关的图像数据流。可以根据在显现系统中使用的内容的类型按不同方式来执行分配。例如可以将要在显示器件上产生的最终图像划分成四部分。或者是可以将构成最终图像的层次分成四个图像数据流。可以首先将四个帧的图像数据合并并且划分成四个不同部分。
从NET9的电路被用来在GSB100当中交换全部或一部分图像数据流。在图像处理过程中，图像数据流的流通主要是为了平衡GSB100当中的处理负载。由从MG6所执行的合并操作与控制整个GSB100操作的绝对时间轴是同步的。换句话说，按绝对时间轴同步接收的多帧图像被合并成合并的一帧图像。
(从主CP400通过从CP8)为各个GSM4提供图像数据流，并且(从主SYNC300通过从SYNC7)提供绘制准备信号。GSM4响应绘制准备信号开始对当前图像数据流的图像处理。SYNC-GSM5，从SYNC7和主SYNC300各自包括一个数据寄存器和多个计数器。每个计数器具有一个用于保存计数值的寄存器。当计数值达到预定限值时就产生一个中断请求。第一计数器被用于同步GSM4的操作。第一计数器在接收到的同步信号(“V-SYNC”)的下降沿上增值。第二计数器是一个递增计数器，用于高精度地测量V-SYNC的时间间隔。每当检测到V-SYNC的下降沿时，第二计数器就复位到零。
SYNC-GSM5包括图1所示的时间计数器3。用时间计数器3测量各GSM4的执行负载(上述时间计数值)。SYNC-GSM5还包括图2所示的参考表和一个算术运算单元，它根据时间计数值计算出使用率。显现机构利用参考表来提供时间计数器3通过测量获得的时间计数值。
具备上述部件的SYNC-GSM5除了具有向内部电路提供V-SYNC和绘制准备信号的原始特征之外，还具有图1所示的控制处理器1和时间计数器3的特征。从SYNC7包括一个平均单元，如图2所示的参考表，以及一个算术运算单元。平均单元从SYNC-GSM5接收时间计数值，获得这些时间计数值的一个平均值。从SYNC7中的参考表被用来供显现机构显现时间计数值的平均值。算术运算单元根据时间计数值计算出使用率。可以将时间计数值的平均值用做从MG6或者是GSB100的量化的执行负载。
<GSM>
GSM4按照SYNC-GSM5中的V-SYNC的定时工作。GSM4响应绘制准备信号开始图像处理，产生对应着图像数据流的一帧图像，构成图像数据流的图像数据从连接到主CP400上的外部存储器410中被读出并且经过预定的图像处理形成一帧图像。这一帧图像被用来在显示器件DP上产生图像。在完成了分配给本地GSM4的工作之后，GSM4通过从MG6将处理结果提供给主MG200。GSM4还通过SYNC-GSM5和从SYNC7向主SYNC300提供绘制完成信号。GSM4还向从MG6和从SYNC7提供时间计数值。该时间计数值代表由SYNC-GSM5测得的本地GSM4的执行负载。从上文可见，GSM4在综合图形处理系统中是图像处理的中心。在图6中详细表示了按照本实施例的GSM4的功能特征。
在图6中，GSM4包括具有主总线B1和副总线B2的双重总线结构。主总线B1和副总线B2通过总线接口INT相互连接。总线接口INT满足主总线B1和副总线B2之间的通信。主总线B1被连接到主中央处理单元(CPU)10，主存储器11，主直接存储器存取控制器(DMAC)12，运动图像专家组(MPEG)解码器(MDEC)13，第二矢量处理单元(VPU1，也被称为“第二VPU”)21，以及一个图形合成器接口(GIF)30。主CPU10是一个单片半导体器件，在上面装有一个微处理器和第一矢量处理单元(VPUO，也被称为“第一VPU”)20。主存储器11是由一个随机存取存储器(RAM)构成的。GIF30被作为第一VPU20和第二VPU21之间的仲裁器。主总线B1还通过图形合成器接口30连接到作为图形处理装置的图形合成器(GS)31。图形合成器31和产生视频输出信号的一个CRT控制器(CRTC)33相联系。
为了缩小系统尺寸可以采用集成的半导体器件。在这种情况下，所有主存储器11，主DMAC12，DMEC13，第二VPU21，GIF30和GS31或者是其中一部分被安装在单个半导体芯片上。用主总线B1连接单片半导体器件和其余的部件。CRTC33向从MG6传送各帧图像。
当这种综合图形处理系统被起动时，主CPU10通过总线接口INT从ROM17向副总线B2上加载一个引导程序，并开始执行引导程序去调用操作系统。主CPU10配合着第一VPU20对三维物体数据执行几何处理。例如，主CPU10在组成一个3D物体的多边形顶点的坐标系上执行几何处理。主CPU10包括一个被称为暂存RAM(SPR)的快速存储器，可以暂时存储与第一VPU20配合执行的操作结果。
第一VPU20包括多个算术运算单元，可用来计算一个浮点数的实数部分。这些算术运算单元并行地执行浮点运算。具体地说，由主CPU10和第一VPU20执行需要对各多边形进行复杂的几何处理的那部分算术运算。主CPU10和第一VPU20通过这种算术运算产生一个显示表。该显示表包括诸如阴影模式信息和顶点坐标等多边形定义信息。
多边形定义信息是由绘图区定义信息和多边形信息构成的。绘图区定义信息被用来定义要显示的一个图形图像的绘图区。绘图区定义信息包括阴影绘图区的帧存储器地址的偏移量坐标，以及用来限制绘图操作效果的一个绘图剪辑区域的坐标。当所要绘制的一个多边形的坐标落在剪辑区域以外时，所绘制的多边形的相应部分不起作用。多边形信息包括关于多边形属性的信息和关于顶点的信息。关于多边形属性的信息被用于指定某一种模式，例如有阴影，字母调和，纹理映射及纹理映射操作模式。关于顶点的信息代表顶点的颜色和多边形顶点在绘图区内和纹理区域内的坐标。
第二VPU21和第一VPU20类似。第二VPU21包括多个算术运算单元，可用来计算一个浮点数的实数部分。这些算术运算单元并行地执行浮点运算。由第二VPU21产生包含算术运算结果的一个显示表。
第一VPU20和第二VPU21的配置彼此相似。然而，它们在算术运算中独立扮演不同角色的几何学引擎功能。第一VPU20往往要承担例如包括物体运动(也就是非程序化几何学处理)的极为复杂的计算。第二VPU21承担对简单但是有大量多边形的一个物体的计算，例如是背景上的建筑物(也就是程序几何学处理)。第一VPU20顺着图像比率执行宏观操作，而第二VPU21适合与GS31同步地操作。为此，第二VPU21包括连接到GS31的一条直接连线。另一方面，第一VPU20与主CPU中的微处理器密切配合以便于完成复杂处理的编程。
由第一和第二VPU产生的显示表通过GIF30被传送到GS31。由GIF30仲裁将第一和第二VPU20和21产生的显示表传送给GS31。在本实施例中，GIF30具有按最高到最低优先权的次序排列显示表的功能，然后按照优先权将它们传送给GS31。在VPU20和21产生显示表时通常是在一个标记符中描述这一代表显示表优先权的信息。然而也可以由GIF30独立地确定这种优先权。
GS31内存储有绘图内容。GS31按照由GIF30提供的显示表中包含的图形范围的识别信息读出有关的绘图范围。然后，GS31按照绘图范围在帧存储器32中描绘一个物体(多边形)。这一绘图过程被称为“绘制”。也可以将帧存储器32用做纹理存储器。这就是说可以将帧存储器32上的象素图像放置在多边形表面上作为纹理。
主DMAC12控制DMA在连接到主总线B1上的电路当中传送数据。主DMAC12还控制DMA在连接到副总线B2上的电路当中并且按照总线接口INT的状态传送数据。MDEC13与主CPU10并行操作，并且对按照运动图像专家组(MPEG)格式或连接图像专家小组(JPEG)格式压缩的数据解码。
副总线B2被连接到一个副CPU14，后者包含一个微处理器，由随机存取存储器(RAM)构成的一个副存储器15，一个副DMAC6，用来存储诸如操作系统等程序的一个只读存储器(ROM)17，一个声音处理单元(SPU)40，一个ATM通信控制器50，和一个输入部70。声音处理单元40从一个声音存储器41中读出音频数据并且用它产生一个音频输出。ATM通信控制器50控制通过网络传输的数据。SYNC-GSM5被连接到副总线B2，而从NET9被连接到ATM通信控制器50。输入部70包括视频输入电路73和音频输入电路74。视频输入电路73和音频输入电路74被用来分别从一个外部设备接收图像/视频数据和声音/音频数据。
在本实施例中，通过视颜输入电路73由从CP8(主CP400的分支)上接收图像数据流。副CPU14按照存储在ROM17中的程序执行必要的操作。副DMAC16控制DMA，仅仅在总线接口INT将主总线B1和副总线B2分离时才在主总线B2上的电路当中传送数据。
按照本实施例具有上述配置的综合图形处理系统被装入图7A所示的一个外壳内制成商品。在外壳的一面上具有指示器G1到G16和M1到M4。这些指示器是显现机构的一种具体例子，能够提供GSM4和GSB100的执行负载的视觉指示。指示器G1到G16被连接到GSM4，而指示器M1到M4被连接到GSB100。
在图7B中表示了指示器G1到G16和M1到M4的细节。在本例中，指示器G1到G16和M1到M4各自具有八个发光部件例如是LED。要点亮的发光部件的数量是根据执行负载(时间计数值)来确定的。用这些指示器构成条形指示器来提供执行负载的视觉显现。对多少执行负载应该点亮多少发光部件可以借助于图2所示的参考表来确定。在图7B所示的例子中是点亮三个发光部件。这一状态对应着图2的参考表中的最大负载。这相当于最大使用率100％的25％到37.5％。
指示器G1到G16和M1到M4不仅限于图7B所示的形式。也可以用能够发射不同颜色光束的单个发光部件来实现。发光部件的颜色可以随着执行负载而改变。
<实际应用>
以下要具体说明如何显现GSM4和GSB100的执行负载。图8的流程图表示用来确定GSM4的执行负载的一个程序。单个GSM4的执行负载可以按上述方式来确定。GSM4中除SYNC-GSM5以外的部分等同于图1的图形处理器2。SYNC-GSM5相当于图1中的控制处理器1和时间计数器3。
在图8中，GSM4用SYNC-GSM5通过从SYNC7由主SYNC300接收V-SYNC和绘制准备信号，并且开始处理图像数据流(步S101)。SYNC-GSM5响应绘制准备信号将时间计数器3中的时间计数值复位并开始对时间间隔计数。GSM4执行对图像数据流的处理(步S102)。然后由GSM4将一帧图像装载到帧存储器32中。在完成图像处理之后，GSM4通过SYNC-GSM5和从SYNC7向主SYNC300提供一个绘制结束信号(步S103和S104)。SYNC-GSM5响应接收到的绘制结束信号停止对时间间隔计数(步S105)。在对时间间隔计数之后，SYNC-GSM5根据来自算术运算单元的时间计数值计算出上述使用率。然后，SYNC-GSM5利用参考表根据使用率来确定需要点亮的发光部件的数量(步S106)。代表的需要点亮的发光部件数量的信号由GSM4提供给相应的指示器。指示器G1到G16按照该信号驱动发光部件，为用户提供与某一GSM4的执行负载有关的信息(步S107)。
在上述实施例中，图形处理器2的帧存储器具有双重缓冲器配置。然而，在这一综合图形处理系统中的GSM4不一定需要支持双重缓冲。同样也可以使用单个缓冲器。在采用单个缓冲器配置时，在完成装载一帧图像到接收后续的V-SYNC信号之间有一个等待周期。按照本发明，缓冲器的类型不影响对执行负载的确定。
接着要参照图9具体说明如何显现GSB100的执行负载。由从SYNC7向这一发送从SYNC7所处的GSB100中的所有GSM传送V-SYNC和绘图准备信号。然后，从SYNC7等待来自所有有关的GSM的绘图结束信号。从SYNC7响应从所有GSM4接收到的绘图结束信号从所有GSM4获得时间计数值(步S201和S202)。从GSM4同时发送绘图结束信号的可能性很小。因此，从SYNC7可以在每当接收到绘图结束信号时从对应的GSM4获得时间计数值。
从SYNC7对从有关的所有GSM4获得的时间计数值计算出一个平均值(步S203)。可以用来自GSM4的时间计数值的和除以GSM4的数量而获得这一平均值。这一运算是由算术运算单元执行的。从SYNC7根据计算的平均值计算使用率，并且按照这一平均值来确定要点亮的发光部件的数量。在这种情况下，从SYNC7采用图2所示的参考表(步S204)。代表发光部件数量的信号由GSB100提供给相应的指示器M1到M4。指示器M1到M4按照该信号驱动发光部件，提供GSB100的执行负载的视觉显现(步S205)。上述操作可以利用设在图7A所示外壳表面上的指示器G1到G16和M1到M4实时显现对应的GSM4和GSB100的执行负载。这样就有助于综合图形处理系统的用户(例如是内容的创作者)按照发光的指示器G1到G16和M1到M4的数量得知执行负载的状态。
创作者往往为各个不同的GSM4产生不同的内容和程序。例如，一个GSM4可以用来产生人的头发。第二GSM4可以用来产生同一个人的人体。另一个GSM4可以用来产生背景。对内容的这种分散处理能获得更逼真的图像和图形。
GSM4的执行负载会随着GSM4所处理的图像大小而改变。越重的执行负载往往就需要处理数量比较大的图像。如果预期的执行负载过重，就可以将一部分操作分配给具有较轻负载的任何其他GSM4，从而在GSM4当中平衡执行负载。
本实施例可以通过指示器G1到G16和M1到M4快速检查GSM4和GSB100的执行负载。执行负载不是根据按常规的假设而是根据量化的测量而获得的。用户可以定量检查GSM4和GSB100还剩下多少资源。他或她也可以检查是否有任何一个GSM或GSB的处理有可能过载。这样就能便捷地调整内容和/或程序，例如是在GSM4当中平衡其执行负载。
尽管上述说明是结合着本发明应用于图像处理的场合来解释的，本发明同样可以应用于包括音频数据产品等其他类型的数据处理。按照本发明可以产生高质量的精制音响例如是管弦乐队音响。在这种情况下，产生音响的数据是由各GSM4分别处理的。另外，对多媒体数据的更复杂的处理可以将图像处理和音响制作组合在一起。如图6所示，本实施例的GSM4就可以用于这种处理。对于音响产品，可以用所获得的音响数据作为信号通过一个预定的扬声器来产生音响。来自扬声器的音响与从MG6和主MG200的各帧图像同步。通过图6中所示的音频输入电路74将音响数据提供给GSM4，而通过SUP40产生音响数据。
从上文中可见，按照本发明，在操作中可以从头到尾为用户显现处理系统的执行负载。这样就能为用户提供关于执行负载的信息。
本申请的基础是2001年2月27日递交的日本专利申请2001-53208号和2002年1月31日递交的2002-24692号，并且包括其说明书，权利要求书，附图和摘要。上述日本专利申请的全文可作为本文的参考资料。
权利要求
1.一种信息处理系统，包括用于执行预定的信息处理的处理装置；用于产生一个执行允许信号使所述处理装置执行信息处理的装置；以及用于确定与信息处理相联系的执行负载的负载确定装置，所述处理装置适合响应接收到的执行允许信号开始执行信息处理，并且在完成信息处理时产生一个执行终止信号，该执行终止信号代表信息处理已完成，所述负载确定装置适合响应接收到的执行允许信号开始确定执行负载，并且响应接收到的执行终止信号而终止确定。
2.一种信息处理系统，包括用于执行具有两步以上信息处理的处理装置，按照顺序的方式一步接一步执行信息处理；按照预定的周期产生一个执行允许信号使处理装置一步接一步地执行信息处理的装置；以及用于确定与各步信息处理相联系的负载的负载确定装置；所述处理装置适合在每当处理装置接收到执行允许信号时开始执行信息处理，所述处理装置还适合在完成有关的信息处理时产生一个执行终止信号，该执行终止信号代表信息处理已完成，所述负载确定装置适合响应接收到的执行允许信号开始确定信息处理，并且响应接收到的执行终止信号而终止确定。
3.按照权利要求1的信息处理系统，其特征是进一步包括显现装置，用于为用户提供所述负载确定装置所确定的执行负载测量值的实时显现。
4.按照权利要求2的信息处理系统，其特征是进一步包括显现装置，用于为用户提供所述负载确定装置所确定的执行负载测量值的实时显现。
5.按照权利要求1的信息处理系统，其特征是所述负载确定装置响应接收到的执行允许信号而清除已经确定的执行负载的先前测量值，并且开始确定一个新的测量值。
6.按照权利要求2的信息处理系统，其特征是所述负载确定装置响应接收到的执行允许信号而清除已经确定的执行负载的先前测量值，并且开始确定一个新的测量值。
7.一种信息处理系统，包括用于执行预定的信息处理的处理装置；用于产生一个执行允许信号使所述处理装置执行信息处理的装置；以及用于确定与信息处理相联系的执行负载的负载确定装置，所述处理装置适合响应执行允许信号有选择地向所述负载确定装置提供第一允许信号或第二允许信号，第一允许信号允许执行信息处理并且代表正在执行的信息处理的有效状态，而第二允许信号代表没有执行的现行处理的无效状态，所述负载确定装置适合在所述负载确定装置接收到第一允许信号时确定一个执行负载的测量值，并且当所述负载确定装置接收到第二允许信号时使这一测量值无效。
8.按照权利要求7的信息处理系统，其特征是所述负载确定装置在第一允许信号改变成第二允许信号时产生通过测量值获得的执行负载的代表值。
9.按照权利要求7的信息处理系统，其特征是所述负载确定装置在第二允许信号改变成第一允许信号时清除已经确定的先前测量值，并且开始测量。
10.按照权利要求1的信息处理系统，其特征是所述处理装置响应时钟信号而工作，并且所述负载确定装置从信息处理的开始到结束对时钟信号计数，从而确定执行负载。
11.按照权利要求1的信息处理系统，其特征是所述负载确定装置包括显现装置，其显现形式根据所获得的负载测量值随时改变。
12.按照权利要求11的信息处理系统，其特征是所述显现装置包括许多发光部件，所述显现装置根据通过测量获得的代表执行负载的值而改变发光的发光部件的数量。
13.按照权利要求11的信息处理系统，其特征是所述显现装置包括能够发出不同颜色光束的发光部件，所述显现装置根据通过测量获得的代表执行负载的值而改变发光部件的颜色。
14.一种综合信息处理系统，具有多个权利要求1所述的信息处理系统，每个信息处理系统都包括处理装置和显现机构，显现机构被用于为用户提供执行负载的实时显现，使执行负载与处理装置所执行的信息处理相关联，实时显现是按照在各个信息处理系统中确定的测量值来执行的。
15.按照权利要求14的综合信息处理系统，其特征是信息处理系统被装在一个外壳内，而显现机构布置在外壳正面与各信息处理系统的处理装置相对应的位置。
16.一种确定执行负载的方法，该执行负载与利用一种系统来进行信息处理有关，该系统具有执行预定的信息处理的处理装置，用于产生执行允许信号使所述处理装置执行信息处理的装置，以及用于确定与信息处理有关的执行负载的负载确定装置，其特征是该处理装置响应接收到的执行允许信号开始信息处理，该负载确定装置响应接收到的执行允许信号开始确定其负载，处理装置在完成信息处理时产生一个执行结束信号，该执行结束信号表示信息处理已完成，而负载确定装置响应接收到的由处理装置提供的执行结束信号而结束对执行负载的确定，产生通过确定的执行负载获得的一个测量值。
17.一种利用一个系统来确定与信息处理有关的执行负载的方法，该系统具有用来执行具有两个以上步骤的信息处理的处理装置，信息处理是一步接一步按顺序执行的，按照预定的周期产生一个执行允许信号使所述处理装置一步接一步执行信息处理的装置，以及用于确定与每一步信息处理有关的执行负载的负载确定装置，其特征是该处理装置每当接收到执行允许信号就开始执行一步信息处理，并且在完成这一步信息处理时产生一个执行结束信号，该执行结束信号表示信息处理已完成，每当负载确定装置接收到执行允许信号时，该负载确定装置就开始确定执行负载，而当负载确定装置接收到来自处理装置的执行结束信号时，就结束这一确定，产生通过确定的执行负载获得的一个测量值。
18.一种计算机程序，用来在计算机上建立执行预定的信息处理的处理装置，产生使所述信息处理装置执行信息处理的执行允许信号的装置，以及用于确定与信息处理有关的执行负载的负载确定装置，这种计算机程序被用于使处理装置响应接收到的执行允许信号开始执行信息处理，并且在完成信息处理时产生一个执行结束信号，该执行结束信号表示信息处理已完成，该计算机程序还被用于使负载确定装置响应接收到的执行允许信号开始确定执行负载，并且在接收到执行结束信号时结束这种确定。
19.一种计算机可读数据存储器，在其中存有权利要求18所述的计算机程序。
全文摘要
一种图形处理系统包括用于执行图像处理的图形处理器,用于产生启动图像处理的绘图准备信号的控制处理器,以及用来确定图像处理的处理时间的时间计数器。图形处理器响应接收到的绘图准备信号开始执行图像处理,并在完成图像处理时产生一个绘图完成信号。绘图完成信号代表图像处理已完成。时间计数器响应绘图准备信号开始确定执行负载,并响应接收到的绘图完成信号结束这一确定。这样就能确定从绘图开始到结束的处理时间。
文档编号G06F11/34GK1384363SQ02123710
公开日2002年12月11日 申请日期2002年2月27日 优先权日2001年2月27日
发明者蛯原均 申请人:索尼计算机娱乐公司