現代GPU通常采用超長圖形流水線設計,功能單元眾多、結構多樣復雜,導致GPU在設計過程中調試難度大、耗時長。在深入研究圖形流水線工作原理和在線調試方法的基礎上,提出了圖形流水線在線調試系統的設計方案。調試系統由信息收集模塊、傳輸模塊和顯示模塊組成,通過對調試信息進行分類收集、批量傳輸、有序顯示,可以實時獲取圖形流水線的現場信息,實現了對問題的實時定位。系統應用于某款航空嵌入式GPU芯片設計過程中,大幅縮短了GPU的調試周期,顯著提高了嵌入式處理器的調試性能。 

【文章來源】：航空計算技術. 2020,50(02)

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

通用圖形流水線

信息收集模塊負責對圖形流水線中的調試信息進行系統的收集[6]。在接收到來自傳輸模塊的數據請求后,信息收集模塊依次獲取狀態(tài)寄存器、指令寄存器、參數寄存器、統計寄存器中的數據。之后將收集的數據實時返回至傳輸模塊,如圖2所示。狀態(tài)寄存器中記錄的是圖形流水線中所有功能模塊的忙閑狀態(tài);指令寄存器中存儲的是當前正在執(zhí)行的指令;參數寄存器中存儲的是當前流水線中所有的配置參數;統計寄存器記錄各個功能單元中輸入輸出數據,包括頂點、像素數據等。信息收集模塊訪問的大部分寄存器在圖形流水線設計時已經存在,更改這些寄存器的訪問權限或者編寫相應的訪問接口即可實現對寄存器數據的讀取;并在圖形流水線中增加調試所需的寄存器。最大程度降低了對圖形流水線處理性能的影響[7]。

傳輸模塊通過SOCKET通信的方式完成和顯示模塊之間的數據通信。其中傳輸模塊在目標機中作為服務器端,顯示模塊在調試主機中作為客戶端。在客戶端顯示模塊中根據3.1節(jié)中對數據的分類,設置相應的獲取命令。傳輸模塊根據命令的種類反饋相應的數據,實現了對調試信息的層次化管理。針對不同種類的數據,采用不同的反饋模式。對于狀態(tài)信息和當前的指令信息需要實時地傳輸到客戶端,而對于需要詳細分析的數據,例如在相關功能模塊中頂點數據流,通過主機端的命令即時進行獲取即可。使用SOCKET通信方式,實現了調試信息的實時傳輸。更重要的是,不在調試工作區(qū)的技術人員,在局域網內都能通過這種方式獲取相關數據。在調試人員發(fā)現問題時,通常會保存現場等待其他技術人員的到來,或者等待相關技術人員到來之后復現問題,但是以上兩種方法都不能及時地解決問題。通過傳輸模塊,技術人員在線獲取到調試信息后能夠立即進行分析,做出判斷。這種提供在線分析的方法,節(jié)省了大量調試時間。


本文編號：3530137