[發明專利]一種基于周期成本的游戲資源緩存方法和系統

有效

• 申請號: 201710457845.7
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107844511B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 李茂;陳漢輝;龍旨日;盧歆翮;陳鎮秋;吳海權
• 申請（專利權）人: 珠海金山網絡游戲科技有限公司;廣州西山居世游網絡科技有限公司
• 主分類號: A63F13/52
• 分類號: A63F13/52;G06T1/60;G06T15/00;G06F16/957;G06F12/123;G06F12/126;G06F12/128
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 俞梁清

本發明的技術方案包括一種基于周期成本的游戲資源緩存方法和系統，用于實現：根據主存請求獲取新加入緩存的頁面數據，在每個頁面數據創建一維數組，自定義第一整數變量；每次當頁面數據被使用或未被使用時將對應的標識在第一整數變量進行記載，并計算頁面的生命周期百分比；使用第二整數變量計算不同類型的頁面數據的相對成本；當新加入的頁面時，遍歷緩存中所有頁面的生命周期百分比及相對成本，計算頁面被取代時所付出的抖動成本，將抖動成本低于指定閾值的頁面替換為新加入頁面。本發明的有益效果為：縮短游戲系統開發周期，增強代碼可維護性與可重用性，加強游戲的運行穩定性與渲染效率和效果表現的目的。

技術領域

本發明涉及一種基于周期成本的游戲資源緩存方法和系統，屬于計算機游戲數據處理領域。

背景技術

大部分游戲軟件都會面臨的問題是內存緊張，在內存有限的游戲中，自定義的資源緩存被用來擴展場景的數據量，同時只使用很小的內存區域而不是一次性將所有資源裝入內存。使用緩存系統時，最重要的因素是：當緩存填充達到其上限時，選擇適當的替換頁面來騰空。當緩存未命中時，頁面替換算法的選擇至關重要——這種選擇和游戲的硬件內存使用的性能與效率直接相關。不好的算法往往會破壞游戲的性能，而實現得好的算法在不影響其性能的同時，還能成倍地提高游戲質量。流行的緩存替換算法在它們的目標環境下工作得很好，但在需要更多的數據來準確地選擇替換頁面的情形下,它們往往效率很低。

當從主存請求數據時，操作系統將讀出的數據放到一個臨時的內存區域中(稱為高速緩存或緩存),它可以以比主存更快的速度進行存取。高速緩存本身有一個預定義的尺寸，它被分割成較小的稱為頁面的內存集合。當內存存取時，緩存本身會被填滿，此時，操作系統必須從緩存中選擇一個頁面來存放新來的頁面數據。這種情況被稱為高速緩存未命中。當需要的頁面數大大超過緩存的大小時(通常為2倍或更多)，緩存抖動就發生了，也就是說，為了給新來的整個數據集騰出空間，整個緩存都將被丟棄。緩存抖動被認為是任何緩存算法的最壞情況，也是任何緩存替換性能測試的焦點。

存儲器處理程序要從主存獲取信息時，每次都有相關的消耗。通常是因為采用了額外的、靠近處理器本身的內存芯片，所以從緩存讀取的消耗較小。因而，如果發生緩存未命中，在決定清除存儲器的哪個頁面時，其中的一個主要目標是：選擇一個在緩存中并不需要有效槽的頁面。例如，如果在故障發生的過程中隨機選擇一個頁面來刪除，但是，這個頁面被刪除后恰好立即被需要,這將引起另外一個從主存重新獲取數據的性能開銷。目標是建立一個算法，它能最好地描述要從緩存刪除的理想頁面，以減少緩存未命中和性能負擔。

在游戲開發中，程序員必須和硬件和軟件層的緩存打交道，尤其是在游戲機領域，程序員不停地努力增加游戲內容，同時還得滿足內存限制。如同許多其他的為解決一個具體問題而定做的替換算法，有些共同的游戲和圖形系統需要一個更類似于內存模式和使用模式的替換系統。

發明內容

針對現有技術的不足，對一般游戲資源緩存系統實現的現狀與造成的原因加以深入分析，分析邏輯與數據有哪些流程上的特點，以及有哪些小粒度可重用的組件本發明的技術方案提供了一種基于周期成本的游戲資源緩存方法和系統，以達到大大縮短游戲系統開發周期，增強代碼可維護性與可重用性，大大加強游戲的運行穩定性與渲染效率和效果表現的目的。

本發明的技術方案包括一種基于周期成本的游戲資源緩存方法，其特征在于，該方法包括：A.根據主存請求獲取新加入緩存的頁面數據，在每個頁面數據創建一維數組，并在數組創建并初始化對應的自定義第一整數變量；B.每次當頁面數據被使用或未被使用時將對應的標識在第一整數變量進行記載，并計算頁面的生命周期百分比；C.使用第二整數變量計算不同類型的頁面數據的相對成本；D.當新加入的頁面時，遍歷緩存中所有頁面的生命周期百分比及相對成本，根據生命周期百分比及相對成本計算頁面被取代時所付出的抖動成本，將抖動成本低于指定閾值的頁面替換為新加入頁面。

根據所述的基于周期成本的游戲資源緩存方法，該方法還包括：所述一維數組存放于開辟的緩存空間，所述緩存空間可以自定義增加和刪除。