VxWorks下龙芯2H图形硬件加速驱动设计与实现

发布时间：2017-04-06 03:06

  本文关键词：VxWorks下龙芯2H图形硬件加速驱动设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着信息产业的高速发展,VxWorks操作系统的使用越来越广泛,人们对于图形功能的需求也日益增加,传统的图形显示方案已经无法满足人们需要。基于龙芯2H平台在VxWorks中实现图形硬件加速,可以充分发挥龙芯平台的图形能力优势,有助于面向军工市场的推广和应用,对我国国家军事实力的增强具有积极意义。本课题主要针对龙芯2H展开研究,龙芯2H处理器是具有自主知识产权的国产处理芯片,该芯片既可作为独立的CPU(Central Processing Unit)又可以作为桥片,具有高性能低功耗的特点,可广泛应用于军用嵌入式系统当中。龙芯2H内部集成有GC1000显示核心,可以大幅提升图形显示效果,为用户提供更好的图形使用体验。本文的主要工作和研究成果如下：首先,研究显卡工作原理,分析VxWorks系统下图形系统的软件体系架构。其次,在龙芯2H平台实现完整的硬件加速机制,开发驱动程序,实现图形加速绘制、拷贝和填充功能。最后,编写测试程序评估加速效果。本课题所实现的硬件加速方案加速效果显著,具有成本低、效果优的特点。通过本课题实现的图形硬件加速,能够流畅支持龙芯平台各类图像应用,不仅提升了的图形显示效果,而且可以有效减轻处理器负担,提高处理器利用率,增强龙芯2H平台的产品竞争力。本课题的研究对国产平台的应用具有促进作用,图形架构的通用性也有利于为其他平台移植提供借鉴,降低开发成本,缩短开发周期。
【关键词】：龙芯2H 处理器 VxWorks 嵌入式 图形加速
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP316;TP332
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 本文主要研究内容11-13
• 第二章 相关技术介绍13-27
• 2.1 图形加速原理13-18
• 2.1.1 图形加速13-16
• 2.1.2 图形显示16-18
• 2.2 硬件平台18-20
• 2.2.1 龙芯2H处理器18-19
• 2.2.2 PMON简介19-20
• 2.3 嵌入式实时操作系统VxWorks20-24
• 2.3.1 启动流程20-22
• 2.3.2 内核结构22-23
• 2.3.3 开发环境23-24
• 2.4 嵌入式图形用户界面WindML24-26
• 2.4.1 WindML软件架构24-26
• 2.4.2 WindML文件结构26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 图形加速系统设计27-41
• 3.1 图形加速系统架构27-29
• 3.1.1 通用图形库接口层27-28
• 3.1.2 设备驱动层28
• 3.1.3 图形硬件层28-29
• 3.2 图形加速引擎结构29-30
• 3.3 图形系统中断设计30-40
• 3.3.1 龙芯2H中断系统31-36
• 3.3.2 图形加速中断机制36-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 图形加速系统详细实现41-53
• 4.1 图形加速流程设计41-43
• 4.2 核心数据结构实现43
• 4.3 关键加速接口实现43-47
• 4.3.1 画线绘制加速44-45
• 4.3.2 矩形填充加速45-46
• 4.3.3 位图拷贝加速46-47
• 4.4 驱动详细实现47-51
• 4.4.1 建立图形设备文件48-50
• 4.4.2 实现图形设备创建注销50
• 4.4.3 实现图形模式设置函数50-51
• 4.4.4 实现信息控制获取函数51
• 4.4.5 实现特定加速功能函数51
• 4.5 本章小结51-53
• 第五章 系统测试与分析53-67
• 5.1 测试环境53-54
• 5.2 系统功能测试54-58
• 5.3 系统性能测试58-65
• 5.3.1 画线性能测试58-59
• 5.3.2 矩形填充性能测试59-60
• 5.3.3 位图拷贝加速性能测试60-62
• 5.3.4 像素填充加速性能测试62-63
• 5.3.5 实际应用性能测试63-65
• 5.4 本章小结65-67
• 第六章 结论与展望67-69
• 参考文献69-71
• 致谢71-73
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果73

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本文编号：288128