[發(fā)明專利]用于管理存儲器的方法和設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380069520.1
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN104903869A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申喜燮
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F12/06;G06F12/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;張川緒

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及一種用于管理終端中的存儲器的方法和設(shè)備，更具體地講，涉及一種能夠快速恢復(fù)終端中的存儲器的區(qū)域的存儲器管理方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

系統(tǒng)中的一些功能單元會需要分配物理上連續(xù)的存儲緩沖器。例如，對于直接存儲器訪問(DMA)，一些硬件始終需要物理上連續(xù)的存儲緩沖器。雖然甚至存在配備有用于處理分散/集中DMA功能的硬件的功能單元，但是配備有低成本的DMA引擎的硬件會非常普遍地需要物理上連續(xù)的存儲器。

這種硬件可包括相機、視頻編碼器/解碼器(編解碼器)等。具體地講，最新的全高清(HD)視頻幀具有大約2兆像素或更高的分辨率，并且需要大約6兆字節(jié)(MB)的存儲器來處理全HD視頻幀。這些硬件模塊因高昂的制造成本而配備有簡單的DMA引擎，因此這些硬件模塊必需需要物理上連續(xù)的存儲器來進(jìn)行它們的操作。

然而，物理上連續(xù)的存儲器的分配因由操作系統(tǒng)(OS)使用的存儲器的管理性質(zhì)而不能始終得以保證。OS將物理地址空間劃分為小的單元的頁幀，以進(jìn)行管理。該方法在將邏輯上連續(xù)的存儲器空間提供給OS驅(qū)動或?qū)崿F(xiàn)的處理方面不存在問題。然而，在已經(jīng)工作很長時間的終端的系統(tǒng)中，幾乎不可能找到預(yù)定大小或更大的物理上連續(xù)的存儲器空間。換言之，功能單元的驅(qū)動取決于物理存儲器的碎片而不能得以保證。

這些問題對于電子裝置(諸如終端)會是致命的，意味著終端的一些功能根據(jù)存儲器分配是否成功而不會被驅(qū)動(即，使用)。這些不確定性是嚴(yán)重的問題，這是因為必須保證無論用戶何時需要，可始終驅(qū)動電子裝置的功能。

此外，一些功能單元需要分配特定存儲器位置，或者對于功能單元，存儲器的區(qū)域會需要按照預(yù)定規(guī)則被分配。因此，為了減少制造成本或為了便于開發(fā)，硬件設(shè)計者經(jīng)常在設(shè)計中反映出這些限制。然而，這些限制使得物理上連續(xù)的存儲器的分配更困難。

為了解決這些和其它問題，傳統(tǒng)功能單元驅(qū)動器使用以下方式：在OS的初始驅(qū)動時，單獨地保留需要的存儲器區(qū)域。在OS的初始驅(qū)動時，可容易地獲得物理上連續(xù)的存儲器，這可使功能單元保留其操作所需的存儲器區(qū)域，從而防止OS使用保留區(qū)域。該方法保證在功能單元被驅(qū)動時物理上連續(xù)的存儲器的分配始終成功。因此，OS可僅使用除了由功能單元驅(qū)動器保留的存儲器區(qū)域之外的區(qū)域，而存儲器的保留區(qū)域可僅用于功能單元。“驅(qū)動功能單元”是指以將使功能單元訪問或至少需要存儲器(更具體地講，針對所述功能單元分配/保留的存儲器)的方式使用或請求功能單元的功能。“驅(qū)動”[功能單元]的另一表達(dá)可以是“使用”或“訪問”[功能單元]。

圖1示出包括保留區(qū)域和非保留區(qū)域的示例物理存儲器。圖1中的存儲器具有針對視頻編解碼單元保留的區(qū)域101a、針對相機單元保留的區(qū)域101b以及除了區(qū)域101a和區(qū)域101b之外的非保留區(qū)域102，其中，OS可動態(tài)地分配非保留區(qū)域102。

然而，不合需要地，由于即使當(dāng)保留區(qū)域的相關(guān)聯(lián)的功能單元沒有被驅(qū)動時OS也不能使用保留區(qū)域，因此存儲器保留方法會造成存儲器的浪費。例如，如果相機單元被激活的時間與裝置的總使用時間的比率為10％或更小，則在90％或更多的相機單元沒有被使用的剩余時間內(nèi)，針對相機單元保留的區(qū)域根本不會被使用，從而造成存儲器的浪費。

近年來，嵌入式系統(tǒng)將片上芯片(SoC)用作單個封裝，其中，SoC是通過將多個功能單元集成為中央處理器(CPU)芯片而制造的。當(dāng)嵌入在SoC中的功能單元(諸如視頻編解碼器)的類型和數(shù)量增加時，由于針對這些嵌入式硬件功能單元保留的存儲器區(qū)域而浪費的存儲器的量增加得越來越多，從而導(dǎo)致OS可使用的可用存儲器的減少。為了補償這些不足，產(chǎn)品可被配備有高性能存儲器，從而導(dǎo)致成本的提高。

為了解決這些問題，本公開提供了以下方法：當(dāng)具有保留存儲器區(qū)域的功能單元沒有被驅(qū)動時，所述保留存儲器區(qū)域可被用作非保留區(qū)域，即，OS可使用的可用存儲器區(qū)域。

如果在功能單元沒有被驅(qū)動時將保留區(qū)域用作非保留區(qū)域時，被分配了保留存儲器區(qū)域的功能單元被驅(qū)動，則OS丟棄存儲在保留區(qū)域中的數(shù)據(jù)，從而如其原始目的那樣，將保留區(qū)域提供或返還給功能單元。

丟棄存儲在保留區(qū)域中的數(shù)據(jù)通常被稱為“頁遷移”。

有利地，該存儲器管理技術(shù)可將針對幾乎一直處于空閑狀態(tài)的功能單元保留的區(qū)域用作通用目的，從而防止存儲器的浪費，并增加對存儲器資源的利用，進(jìn)而對由于可用存儲器區(qū)域的增加而帶來的總體系統(tǒng)性能的提高做出貢獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

[技術(shù)問題]

然而，不合需要地，功能單元的驅(qū)動時間會因頁遷移的負(fù)擔(dān)而增加。