[發(fā)明專(zhuān)利]使用頁(yè)面過(guò)濾器和系統(tǒng)MMU的硬件輔助存儲(chǔ)器壓縮管理

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580050274.4
• 申請(qǐng)日: 2015-10-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106716386B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐欣業(yè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 谷歌有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F12/1027
• 分類(lèi)號(hào): G06F12/1027;G06F12/12;G06F12/0802;G06F12/1009;G06F12/0864;G06F12/0897;G06F12/121;G06F12/0891;G06F3/06
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李佳;穆德駿

提供了方法和系統(tǒng)以用于使用被設(shè)計(jì)為區(qū)分活動(dòng)頁(yè)面與不活動(dòng)的頁(yè)面(分別為“熱”頁(yè)面和“冷”頁(yè)面)的基于硬件的頁(yè)面過(guò)濾器來(lái)管理存儲(chǔ)器，使得可以在發(fā)生頁(yè)面錯(cuò)誤之前對(duì)不活動(dòng)的頁(yè)面進(jìn)行壓縮。所述方法和系統(tǒng)設(shè)計(jì)為：實(shí)現(xiàn)較低成本、較長(zhǎng)電池壽命、和較快用戶(hù)響應(yīng)。盡管用于存儲(chǔ)器管理的現(xiàn)有方法基于像素或者幀緩沖區(qū)壓縮，但是所提供的方法和系統(tǒng)集中于CPU的程序(例如，通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))。集中于用于使CPU降低負(fù)荷的硬件加速的存儲(chǔ)器壓縮轉(zhuǎn)換較高功率效率(例如，ASIC功率比CPU低大約100倍)和較高性能(例如，ASIC比CPU快大約10倍)，并且還允許硬件輔助的存儲(chǔ)器管理分流OS/內(nèi)核，這顯著增加了響應(yīng)時(shí)間。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2014年10月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)62/060,949的優(yōu)先權(quán)，該公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

背景技術(shù)

用于存儲(chǔ)器壓縮的現(xiàn)有手段通常將重點(diǎn)放在經(jīng)常應(yīng)用于GPU(圖形處理器單元)、ISP(圖像信號(hào)處理器)、視頻、和/或顯示流的像素/參考幀存儲(chǔ)器壓縮。雖然這樣的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的帶寬減小，但是沒(méi)有一種針對(duì)或者能夠減少存儲(chǔ)器占用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明內(nèi)容按照簡(jiǎn)化的形式介紹了對(duì)概念的選擇以提供對(duì)本公開(kāi)的一些方面的基本理解。本發(fā)明內(nèi)容不是本公開(kāi)的廣泛概述，并且不旨在標(biāo)識(shí)本公開(kāi)的關(guān)鍵或者重要元素或者記述本公開(kāi)的范圍。本發(fā)明內(nèi)容僅呈現(xiàn)了本公開(kāi)的概念中的一些以作為下面提供的具體實(shí)施方式的前序。

本公開(kāi)大體上涉及用于管理存儲(chǔ)器的方法和系統(tǒng)。更具體地，本公開(kāi)的方面涉及基于硬件的頁(yè)面過(guò)濾器，其被設(shè)計(jì)為區(qū)分活動(dòng)的頁(yè)面與不活動(dòng)的頁(yè)面，并且在頁(yè)面錯(cuò)誤發(fā)生之前對(duì)不活動(dòng)的頁(yè)面進(jìn)行壓縮。

本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于存儲(chǔ)器壓縮管理的方法，包括：使用頁(yè)面過(guò)濾器來(lái)確定虛擬存儲(chǔ)器空間中的頁(yè)面是不活動(dòng)的；從對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)的頁(yè)面表去除不活動(dòng)的頁(yè)面的工作存儲(chǔ)器地址信息；確定在工作存儲(chǔ)器中的位置以分配該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮信息；分配該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器地址；利用該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器地址來(lái)更新轉(zhuǎn)換后備緩沖區(qū)；以及將壓縮存儲(chǔ)器地址寫(xiě)入壓縮存儲(chǔ)器。

在另一實(shí)施例中，該用于存儲(chǔ)器壓縮管理的方法進(jìn)一步包括：從對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)的頁(yè)面表去除不活動(dòng)的頁(yè)面的對(duì)應(yīng)頁(yè)面表?xiàng)l目。

在另一實(shí)施例中，該用于存儲(chǔ)器壓縮管理的方法進(jìn)一步包括：引發(fā)操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)器管理單元的中斷以分配在不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器中的地址。

本公開(kāi)的另一實(shí)施例涉及一種用于存儲(chǔ)器壓縮管理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)處理器和耦合至該至少一個(gè)處理器的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)有指令，該指令在由該至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)致使該至少一個(gè)處理器：使用硬件頁(yè)面過(guò)濾器來(lái)確定虛擬存儲(chǔ)器空間中的頁(yè)面是不活動(dòng)的；從對(duì)應(yīng)的頁(yè)面表去除不活動(dòng)的頁(yè)面的工作存儲(chǔ)器地址信息；確定在工作存儲(chǔ)器中的位置以分配該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮信息；分配該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器地址；利用該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器地址來(lái)更新關(guān)聯(lián)高速緩存；以及將該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器地址寫(xiě)入該壓縮存儲(chǔ)器。

在另一實(shí)施例中，在用于存儲(chǔ)器壓縮管理的系統(tǒng)中的該至少一個(gè)處理器被進(jìn)一步致使：從頁(yè)面表去除該不活動(dòng)的頁(yè)面的對(duì)應(yīng)頁(yè)面表?xiàng)l目。

在再一實(shí)施例中，在用于存儲(chǔ)器壓縮管理的系統(tǒng)中的該至少一個(gè)處理器被進(jìn)一步致使：使用存儲(chǔ)器管理單元利用該不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器地址來(lái)更新該關(guān)聯(lián)高速緩存。

在又一實(shí)施例中，在用于存儲(chǔ)器壓縮管理的系統(tǒng)中的該至少一個(gè)處理器被進(jìn)一步致使：引發(fā)存儲(chǔ)器管理單元的中斷以分配在不活動(dòng)的頁(yè)面的壓縮存儲(chǔ)器中的地址。

本公開(kāi)的再一實(shí)施例涉及一種用于存儲(chǔ)器壓縮管理的方法，該方法包括：使用硬件頁(yè)面過(guò)濾器來(lái)檢測(cè)虛擬存儲(chǔ)器空間中的不活動(dòng)的頁(yè)面；在頁(yè)面錯(cuò)誤之前對(duì)該不活動(dòng)的頁(yè)面進(jìn)行壓縮；以及向?qū)?yīng)操作系統(tǒng)的內(nèi)核提供關(guān)于所壓縮的不活動(dòng)頁(yè)面的信息。