[發明專利]依需合并具有相同內容的頁面的方法和系統

在審

• 申請號: 201610674687.6
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106815057A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 洪啟仁;李中榮;鄭秦輝;陳家明
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司11111
• 代理人: 白華勝,王蕊

技術領域

本發明有關于內存(memory)管理，且尤其有關于具有相同內容的內存單元的依需(on-demand)共享。

背景技術

在現代計算系統中，多個進程可能使用具有同樣(identical)內容的內存頁面(memory page)。計算系統可能是非虛擬化的(non-virtualized)，如進程可運行在相同的操作系統(Operating System,OS)上。計算系統也可能是虛擬化的，如進程可運行在各虛擬機中的各客戶操作系統(guest operating system)上，其中各虛擬機由主操作系統(host operating system)管理。一般來說，操作系統(或主操作系統)利用內存管理技術來降低內存內容中的重復(duplication)，使得內存的利用更高效。

在計算系統中，一個頁面(通常4K字節大小)是基本內存單元。一個頁面占據連續的內存地址塊。物理地址空間中的頁面被稱為物理頁面(physical page)，且進程的虛擬地址空間中的頁面被稱為虛擬頁面。頁面表(page table)用來將虛擬頁面的虛擬地址映射到物理頁面的物理地址。當兩個物理頁面具有相同的內容時，兩個頁面可合并(merge)為一個頁面，使得另一頁面原本占據的物理內存空間可被釋放(freed)和再使用(reused)。映射到兩個物理頁面的兩個虛擬頁面可保持其虛擬地址不變。兩個頁面合并之后，頁面表可隨之改變，以將兩個虛擬頁面映射到同一物理頁面。

計算系統可能包含大量具有相同內容的頁面。然而，識別(identify)和合并這些頁面的操作可能會造成大量系統開銷(overhead)。因此，需要一種機制，來高效進行合并操作。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種依需合并具有相同內容的頁面的方法，包括：檢測到指示在內存中合并候選頁面的事件；基于該候選頁面的當前數目、合并頁面的當前數目以及代表合并頁面與候選頁面比值的合并比，預測合并增益；以及當確定該合并增益大于閾值時，進行掃描和合并操作，以將具有相同內容且未被合并的候選頁面集合合并為具有該相同內容的單個頁面。

本發明另提供一種系統，用來依需合并具有相同內容的頁面，該系統包括：內存；以及一個或多個處理裝置，耦接至該內存，該一個或多個處理裝置用來檢測指示在內存中合并候選頁面的事件；基于該候選頁面的當前數目、合并頁面的當前數目以及代表合并頁面與候選頁面比值的合并比，預測合并增益；以及當確定該合并增益大于閾值時，進行掃描和合并操作，以將具有相同內容且未被合并的候選頁面集合合并為具有該相同內容的單個頁面。

通過利用本發明，可改善系統性能。

如下詳述本發明的最佳實施例。閱讀完以下描述和附圖后，本領域技術人員可輕易理解本發明的精神。

附圖說明

圖1是根據一實施例的系統的示意圖。

圖2是根據本發明一實施例的合并和分離操作的示范性示意圖。

圖3是根據本發明一實施例的掃描和合并操作的示范例的時間軸示意圖。

圖4是根據本發明一實施例的系統高效共享內存的方法的流程圖。

圖5是根據本發明一實施例的依需合并具有相同內容的頁面的方法的流程圖。

具體實施方式

在本專利說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個組件。本專利說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及請求項當中所提及的“包含”或“包括”為開放式的用語，故應解釋成“包含但不限定于”；“組件”、“系統”和“設備”意指與計算機有關的實體，可為硬件、軟件或硬件以及軟件的組合。另外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。