[發(fā)明專利]用于管理存儲器空間的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580038710.2
• 申請日: 2005-11-04
• 公開（公告）號: CN101057220A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·M·奧特羅帕里茨;J·范埃恩德霍芬
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 程天正;王忠忠

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前文的系統(tǒng)以及一種根據(jù)權(quán)利要求7的前文的方法。

軟件中的媒體處理允許消費者終端變得開放且靈活。與此同時，由于成本價格方面的巨大壓力，消費者終端的資源嚴(yán)重受到限制。為了能夠與專用硬件解決方案競爭，軟件中的媒體處理必須以很高的平均資源利用率非常經(jīng)濟地使用可用資源，同時保持消費者終端的典型品質(zhì)(比如魯棒性)，并且滿足由高質(zhì)量數(shù)字音頻和視頻處理所施加的嚴(yán)格的定時要求。在這方面，一個很重要的實際情況是對于存儲器空間的管理。

存儲器分層結(jié)構(gòu)(例如高速緩存)的效率和性能對于在所謂的芯片上系統(tǒng)(SoC)上運行的多媒體應(yīng)用的性能而言尤其關(guān)鍵。因此，存在許多旨在減少高速緩存錯失或者錯失延遲的高速緩存調(diào)度技術(shù)。對于在單一處理單元上運行的單一應(yīng)用，傳統(tǒng)的高速緩存已經(jīng)被設(shè)計得工作良好。

例如，現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)EP?0?442?474?A2、US?6?427?195?B1或US?2002/0184445?A1涉及鎖定和/或保障高速緩存空間以便由單一任務(wù)/線程/應(yīng)用(此后稱作“任務(wù)”)來使用的機制。根據(jù)這些現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，在一個任務(wù)的壽命期間保障所保留的高速緩存空間。

在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，并發(fā)執(zhí)行的多個應(yīng)用共享高速緩存。這些并發(fā)應(yīng)用影響彼此的性能，這是由于它們會把彼此的數(shù)據(jù)沖刷出高速緩存。此外，不同類型的軟件結(jié)構(gòu)和存儲器使用將受益于不同的高速緩存組織。

可以從不同的角度提高高速緩存效率，例如通過：

-更好的高速緩存組織：取決于存儲器存取模式，特定的分配將更為高效(例子：在不同的存儲器組上的連續(xù)數(shù)據(jù)單元)，或者

-改進(jìn)的替換和分配技術(shù)。

在所提出的各種替換和分配技術(shù)當(dāng)中，其中的某些技術(shù)使用預(yù)算編制(或者預(yù)留)的概念。一個給定的應(yīng)用/任務(wù)/線程可以排他地對高速緩存的特定部分進(jìn)行存取，并且將不會受到其他應(yīng)用的干擾，所述其他應(yīng)用也將具有其自身的高速緩存片段。

在下列文章中給出了作為空間預(yù)算的所述預(yù)算編制的例子：

-“Compositional?memory?systems?for?multimedia?communicatingtasks(用于多媒體通信任務(wù)的復(fù)合存儲器系統(tǒng))”(Anca?Molnos，Internal?Natlab底稿)，以及

-“CQoS：A?Framework?for?Enabling?QoS?in?Shared?Caches?ofCMP?Platforms(CQoS：用于在CMP平臺的共享高速緩存中實現(xiàn)QoS的框架)”(Ravi?Iyer，Hillsboro，Oregon，2004年，Proceedings?ofthe?18th?annual?international?conference?on?Supercomputing，第257至266頁，ISBN：1-58113-839-3)。

空間預(yù)算編制通過改進(jìn)高速緩存的可預(yù)測性而改進(jìn)了應(yīng)用性能。此外，空間預(yù)算編制實現(xiàn)了軟件子系統(tǒng)的可復(fù)合性。然而，在資源受限的系統(tǒng)中，高速緩存還是稀缺資源；這意味著當(dāng)一個應(yīng)用請求高速緩存預(yù)算時，有可能無法獲得該高速緩存空間。一般來說，應(yīng)用將不會接收到所要求的那么多高速緩存空間，從而導(dǎo)致了性能懲罰。

從現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)US?2003/0101084?A1中獲知，當(dāng)一個任務(wù)不使用高速緩存空間時釋放該高速緩存空間。然而，如果該任務(wù)將需要該數(shù)據(jù)(即存儲器空間)，那么這種方案可能導(dǎo)致非常低的性能。

從上述缺陷和缺點出發(fā)并且考慮到所討論的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的一個目的是進(jìn)一步開發(fā)出一種在技術(shù)領(lǐng)域部分中描述的那種系統(tǒng)和方法，從而使得被提供給每個所執(zhí)行的任務(wù)的存儲器空間得到最大化。

本發(fā)明的所述目的是如下實現(xiàn)的：

-根據(jù)所確定的存儲器空間要求把存儲器空間分配給對應(yīng)的任務(wù)；以及

-根據(jù)至少一個對應(yīng)的處理預(yù)算把存儲器空間分配給對應(yīng)的任務(wù)，該處理預(yù)算可以由至少一個處理預(yù)算預(yù)留裝置指定給每個任務(wù)。

在對應(yīng)的從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的有利實施例和適宜改進(jìn)。

本發(fā)明主要基于下面的概念：

-把時間添加到存儲器預(yù)算中，特別是添加到高速緩存預(yù)算中；或者

-把時間添加到存儲器預(yù)留中，特別是添加到高速緩存預(yù)留中，從而提供了一種使用預(yù)算的時間高速緩存管理技術(shù)。

換句話說，本發(fā)明引入時間以作為存儲器空間預(yù)留、特別是高速緩存空間預(yù)留的一個參數(shù)。該時間被耦合到所述處理預(yù)算。這樣，總體存儲器利用率、特別是總體高速緩存利用率得到最大化。