[發明專利]在異構處理器之間遷移不同尺寸的頁

有效

• 申請號: 201310752862.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104049905B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 杰爾姆·F·小杜魯克;卡梅倫·布沙特;詹姆士·勒羅伊·德明;盧森·鄧寧;布雷恩·法斯;馬克·海爾格羅夫;賈承歡;約翰·馬舍;詹姆斯·M·范·戴克
• 申請（專利權）人: 輝達公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,謝栒

技術領域

本發明總體上涉及計算機科學，且更具體地，涉及在異構（heterogeneous）處理器之間遷移不同尺寸的頁。

背景技術

典型的計算機系統包括中央處理單元（CPU）和一個或多個并行處理單元（GPU）。一些先進的計算機系統實施為CPU和GPU所共用的統一虛擬存儲器架構。除此之外，該架構還使得CPU和GPU能夠使用共用（例如，同一）虛擬存儲器地址來訪問物理存儲器位置，而不管該物理存儲器位置是在系統存儲器還是GPU本地的存儲器內。

在這類統一虛擬存儲器架構中，存儲器頁可有利地依據存儲器頁是存儲在與CPU還是GPU相關聯的存儲器單元中而被不同地尺寸化。具有不同尺寸化的存儲器頁的一個缺點在于，在那些不同的存儲器單元之間遷移存儲器頁變得較為復雜。例如，會出現的一個難題是，將大存儲器頁遷移至僅存儲小存儲器頁的存儲器單元。在這種情形下，統一虛擬存儲器架構必須決定如何容許頁尺寸的這種差異。

如前所述，本領域所需要的是一種更加有效的方法，以在實施統一虛擬存儲器架構的系統中遷移不同尺寸的存儲器頁。

發明內容

本發明的一個實施例提出一種由計算機實施的、用于從第一存儲器將存儲器頁遷移至第二存儲器的方法。該方法包括：確定所述第一存儲器所支持的第一頁尺寸。該方法還包括：確定所述第二存儲器所支持的第二頁尺寸。該方法進一步包括：基于與所述存儲器頁相關聯的頁狀態目錄中的條目，來確定所述存儲器頁的使用歷史。該方法還包括：基于所述第一頁尺寸、所述第二頁尺寸和所述使用歷史，來在所述第一存儲器和所述第二存儲器之間遷移所述存儲器頁。

所公開的技術的一個優點在于，可以在虛擬存儲器架構中的不同存儲器單元之間有效地來回遷移不同尺寸的存儲器頁。該技術通過允許統一虛擬存儲器系統與許多不同類型的存儲器架構一起工作來提高統一虛擬存儲器系統的靈活性。另一相關優點在于，通過允許大存儲器頁被分割成較小存儲器頁并且允許小存儲器頁被合并成較大存儲器頁，具有不同尺寸的存儲器頁可以存儲在配置為存儲不同存儲器頁尺寸的不同存儲器單元中。此特征允許統一虛擬存儲器系統在可能的情況下將頁歸組（group），以便減小在頁表和/或轉譯后備緩存器（TLB）中占用的空間量。該特征還允許存儲器頁被分割開并遷移至不同的存儲器單元，只要這種分割將會改進存儲器本地性（locality）并減少存儲器訪問時間。

附圖說明

因此，可以詳細地理解本發明的上述特征，并且可以參考示范性實施例得到對如上面所簡要概括的本發明更具體的描述，其中一些實施例在附圖中示出。然而，應當注意的是，附圖僅示出了本發明的典型實施例，因此不應被認為是對其范圍的限制，本發明可以具有其他等效的實施例。

圖1是示出了配置為實現本發明的一個或多個方面的計算機系統的框圖；

圖2是根據本發明的一個實施例的、示出統一虛擬存儲器系統（UVM）的框圖；

圖3示出了根據本發明的一個實施例的、用于從系統存儲器將小存儲器頁傳送至PPU存儲器的操作；

圖4示出了根據本發明的一個實施例的、用于從系統存儲器將小存儲器頁和相關的“同級”存儲器頁傳送至PPU存儲器的操作；

圖5示出了根據本發明的一個實施例的、用于從PPU存儲器將小存儲器頁傳送至系統存儲器的操作；

圖6示出了根據本發明的一個實施例的、用于從PPU存儲器204將小存儲器頁以及同級存儲器頁傳送至系統存儲器104的操作；以及

圖7是根據本發明的一個實施例的、用于在虛擬存儲器架構中的存儲器單元之間遷移不同尺寸的存儲器頁的方法步驟的流程圖。

具體實施方式

在下面的描述中，將闡述大量的具體細節以提供對本發明更透徹的理解。然而，本領域的技術人員應該清楚，本發明可以在沒有一個或多個這些具體細節的情況下得以實施。

系統概述