图形流水线在线调试系统研究与设计

发布时间：2021-12-09 06:44

　　现代GPU通常采用超长图形流水线设计,功能单元众多、结构多样复杂,导致GPU在设计过程中调试难度大、耗时长。在深入研究图形流水线工作原理和在线调试方法的基础上,提出了图形流水线在线调试系统的设计方案。调试系统由信息收集模块、传输模块和显示模块组成,通过对调试信息进行分类收集、批量传输、有序显示,可以实时获取图形流水线的现场信息,实现了对问题的实时定位。系统应用于某款航空嵌入式GPU芯片设计过程中,大幅缩短了GPU的调试周期,显著提高了嵌入式处理器的调试性能。 

【文章来源】：航空计算技术. 2020,50(02)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

通用图形流水线

信息收集模块负责对图形流水线中的调试信息进行系统的收集[6]。在接收到来自传输模块的数据请求后,信息收集模块依次获取状态寄存器、指令寄存器、参数寄存器、统计寄存器中的数据。之后将收集的数据实时返回至传输模块,如图2所示。状态寄存器中记录的是图形流水线中所有功能模块的忙闲状态;指令寄存器中存储的是当前正在执行的指令;参数寄存器中存储的是当前流水线中所有的配置参数;统计寄存器记录各个功能单元中输入输出数据,包括顶点、像素数据等。信息收集模块访问的大部分寄存器在图形流水线设计时已经存在,更改这些寄存器的访问权限或者编写相应的访问接口即可实现对寄存器数据的读取;并在图形流水线中增加调试所需的寄存器。最大程度降低了对图形流水线处理性能的影响[7]。

传输模块通过SOCKET通信的方式完成和显示模块之间的数据通信。其中传输模块在目标机中作为服务器端,显示模块在调试主机中作为客户端。在客户端显示模块中根据3.1节中对数据的分类,设置相应的获取命令。传输模块根据命令的种类反馈相应的数据,实现了对调试信息的层次化管理。针对不同种类的数据,采用不同的反馈模式。对于状态信息和当前的指令信息需要实时地传输到客户端,而对于需要详细分析的数据,例如在相关功能模块中顶点数据流,通过主机端的命令即时进行获取即可。使用SOCKET通信方式,实现了调试信息的实时传输。更重要的是,不在调试工作区的技术人员,在局域网内都能通过这种方式获取相关数据。在调试人员发现问题时,通常会保存现场等待其他技术人员的到来,或者等待相关技术人员到来之后复现问题,但是以上两种方法都不能及时地解决问题。通过传输模块,技术人员在线获取到调试信息后能够立即进行分析,做出判断。这种提供在线分析的方法,节省了大量调试时间。


本文编号：3530137