現(xiàn)代GPU通常采用超長圖形流水線設(shè)計,功能單元眾多、結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜,導(dǎo)致GPU在設(shè)計過程中調(diào)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(diào)試方法的基礎(chǔ)上,提出了圖形流水線在線調(diào)試系統(tǒng)的設(shè)計方案。調(diào)試系統(tǒng)由信息收集模塊、傳輸模塊和顯示模塊組成,通過對調(diào)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(xiàn)場信息,實現(xiàn)了對問題的實時定位。系統(tǒng)應(yīng)用于某款航空嵌入式GPU芯片設(shè)計過程中,大幅縮短了GPU的調(diào)試周期,顯著提高了嵌入式處理器的調(diào)試性能。 

【文章來源】：航空計算技術(shù). 2020,50(02)

【文章頁數(shù)】：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(diào)試信息進行系統(tǒng)的收集[6]。在接收到來自傳輸模塊的數(shù)據(jù)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(shù)寄存器、統(tǒng)計寄存器中的數(shù)據(jù)。之后將收集的數(shù)據(jù)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(shù)寄存器中存儲的是當前流水線中所有的配置參數(shù);統(tǒng)計寄存器記錄各個功能單元中輸入輸出數(shù)據(jù),包括頂點、像素數(shù)據(jù)等。信息收集模塊訪問的大部分寄存器在圖形流水線設(shè)計時已經(jīng)存在,更改這些寄存器的訪問權(quán)限或者編寫相應(yīng)的訪問接口即可實現(xiàn)對寄存器數(shù)據(jù)的讀取;并在圖形流水線中增加調(diào)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(shù)據(jù)通信。其中傳輸模塊在目標機中作為服務(wù)器端,顯示模塊在調(diào)試主機中作為客戶端。在客戶端顯示模塊中根據(jù)3.1節(jié)中對數(shù)據(jù)的分類,設(shè)置相應(yīng)的獲取命令。傳輸模塊根據(jù)命令的種類反饋相應(yīng)的數(shù)據(jù),實現(xiàn)了對調(diào)試信息的層次化管理。針對不同種類的數(shù)據(jù),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?shù)娇蛻舳?而對于需要詳細分析的數(shù)據(jù),例如在相關(guān)功能模塊中頂點數(shù)據(jù)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(xiàn)了調(diào)試信息的實時傳輸。更重要的是,不在調(diào)試工作區(qū)的技術(shù)人員,在局域網(wǎng)內(nèi)都能通過這種方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。在調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)問題時,通常會保存現(xiàn)場等待其他技術(shù)人員的到來,或者等待相關(guān)技術(shù)人員到來之后復(fù)現(xiàn)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(shù)人員在線獲取到調(diào)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(diào)試時間。


本文編號：3530137