[發明專利]用于在桌面環境中動態地減少應用程序渲染到屏幕上時間的方法設備

有效

• 申請號: 201780060691.6
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN110073324B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 安東尼·威爾·古;薩伊德·阿塔爾·侯賽因
• 申請（專利權）人: ATI科技無限責任公司
• 主分類號: G06F3/14
• 分類號: G06F3/14;G09G5/00
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張靜

提供了一種系統，所述系統包括計算裝置(15)，所述計算裝置可操作以渲染視頻內容以供在顯示裝置(20)上顯示，并且周期性地刷新該顯示裝置。所述視頻內容包括至少一個應用程序窗口(35)。桌面合成器(90)可操作以喚醒并執行命令來合成作為包括所述至少一個應用程序窗口的合成表面的視頻幀，并且引發緩沖區反轉以將所述視頻幀遞送到所述顯示裝置。高分辨率計時器(92)可操作以使所述桌面合成器在顯示刷新之間的多個實例中喚醒并執行所述命令。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年10月31日提交的美國專利申請No.15/338,492的優先權，所述美國專利申請的全部內容特此以引用的方式并入本文中。

1.技術領域

本發明大體涉及計算系統和軟件，并且更具體地說，涉及用于顯示圖形內容的計算系統和軟件。

2.發明背景

大多數調制解調器計算機操作系統包括以全屏模式(或甚至全屏獨占模式)或窗口化模式顯示應用程序的能力。一些常規計算機監視器具有固定刷新率，而其它計算機監視器可以動態地刷新。在常規計算機系統中，首先通過渲染硬件(例如圖形處理單元(GPU))來渲染或創建用于在監視器上顯示的內容，并且接著將其存儲在兩個緩沖區中的一者中，所述兩個緩沖區通常是系統存儲器或GPU存儲器/高速緩存中的地址位置。許多常規系統在所謂的雙緩沖方案中使用兩個緩沖區。一個緩沖區(通常稱為前緩沖區)保存當前顯示在監視器上的渲染內容。另一緩沖區(通常是后緩沖區)保存等待在下一適當時間顯示的渲染內容。當操作系統確定應顯示后緩沖區內容時，執行反轉，其中顯示器切換到顯示后緩沖區的內容。

在窗口化模式下，渲染過程包括渲染每個打開的應用程序的內容以及桌面和任務欄以及菜單的任何未占用部分，并且此后將這些個別圖形部分合成到合成表面中，接著在顯示器上逐幀顯示該合成表面。此后一過程稱為桌面合成，并且通常由稱為桌面合成器的操作系統進程執行。桌面合成器是系統進程，其通常以與監視器刷新率相關的固定間隔喚醒，以便將多個應用程序窗口合成掃描并且顯示在監視器上的單個表面。

常規操作系統通常使用稱為垂直同步或VSYNC的過程來避免稱為“撕裂”的現象，其中顯示器示出具有不同內容的兩個渲染幀的部分。在啟用VSYNC時，每個緩沖區反轉只能在每次刷新后發生。這有效地限制了監視器刷新率下的幀渲染率。VSYNC還會在桌面合成器喚醒時設置固定間隔。

以全屏獨占模式運行的當前應用程序在應用程序完成其渲染與內容出現在具有動態刷新率技術的監視器之間具有非常小的時延(1ms)。這是由于以下事實：應用程序直接控制到后緩沖區的反轉，接著在渲染完成后立即引發反轉。然而，對于具有額外桌面合成步驟的窗口化應用程序，時延非常高，并且對于典型的60?Hz顯示器，可能會高達33.3ms。此延遲包括：(1)等待桌面合成器線程喚醒所花費的時間；以及(2)在渲染硬件可以反轉前后緩沖區之前等待VSYNC邊界(下次固定刷新)所花費的時間。這導致明顯的視覺停頓。如果有可能最小化或至少減少此時延，則窗口化應用程序可以表現得接近于全屏獨占模式應用程序的性能，并且在動態刷新率監視器上實現低時延和無停頓的視覺體驗。

10引入了模擬全屏獨占模式，其具有傳統全屏獨占的低時延優勢，以及快速任務切換的便利性。然而，此實施方式并不涵蓋所有窗口化應用程序，并且還具有基于GPU是否能夠在兩種完全不同的表面格式(桌面合成器表面與應用程序表面)之間無縫反轉的限制。

在另一常規技術中，用戶可以選擇直接以全屏獨占模式運行以獲得低時延體驗。但缺點包括焦點在應用程序之間切換時的長任務切換時間，尤其是在用戶可以在使用在不同監視器上運行的應用程序之間切換的多顯示器配置中。另一缺點是某些應用程序根本不具有以全屏獨占模式運行的選項。此外，桌面合成器無法在屏幕上疊加有用的內容，例如音量或亮度控件。

本發明旨在克服或減少一個或多個前述缺點的影響。

發明內容