[發(fā)明專利]文件頁表管理技術

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780097945.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN111512290B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 張歡;徐君;朱冠宇
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡麗平

一種文件頁表管理方法，所述文件頁表管理方法應用于內存中建有文件系統(tǒng)的存儲系統(tǒng)中。所述文件頁表管理方法能夠根據(jù)訪問所述內存的訪問請求的訪問類型，動態(tài)調整所述文件頁表的映射方式，從而能夠提升內存訪問效率，并節(jié)省內存空間。

技術領域

本發(fā)明涉及存儲技術領域，尤其涉及一種文件頁表管理技術。

背景技術

隨著相變存儲器(Phase?Change?Memory，PCM)、阻變存儲器(Resistive?RandomAccess?Memory，RRAM)、磁性隨機存儲器(Magnetic?Random?Access?Memory，MRAM)和鐵電式隨機存儲器(Ferroelectric?Random?Access?Memory，F(xiàn)RAM)為代表的下一代非易失性存儲器(Non-Volatile?Memory，NVM)技術的發(fā)展，下一代NVM的訪問速度得到了很大的提升。并且由于下一代NVM能夠按字節(jié)(byte)尋址，將數(shù)據(jù)以字節(jié)為單位寫入非易失性存儲器中。因此，可以將下一代NVM作為內存使用，并采用基于頁面的方式對NVM存儲介質進行管理，由CPU直接訪問NVM。現(xiàn)有技術中也提出了基于NVM的內存文件系統(tǒng)。在內存為NVM的情況下，需要將NVM的存儲空間映射到操作系統(tǒng)的虛擬地址空間，通過操作系統(tǒng)的頁表實現(xiàn)操作系統(tǒng)虛擬地址到NVM中的物理地址的映射，從而處理器能夠通過內存管理單元(memorymanagement?unit，MMU)查找映射表實現(xiàn)虛擬地址到物理地址的轉換，并根據(jù)轉換后的物理地址訪問NVM中的文件的頁面。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例中提供的一種文件頁表管理技術，能夠根據(jù)對文件系統(tǒng)的訪問類型動態(tài)調整文件頁表，可以提升內存訪問效率。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種文件頁表管理方法。所述方法應用于包括處理器以及內存的存儲系統(tǒng)中，所述存儲系統(tǒng)中包括基于所述內存建立的文件系統(tǒng)。所述處理器統(tǒng)計第一時間段內對所述文件系統(tǒng)中的第一文件的訪問類型。當所述處理器確定在所述第一時間段內對所述第一文件的訪問中第一訪問類型的數(shù)量多于第二訪問類型的數(shù)量且第一文件頁表的映射方式為第一映射方式時，所述處理器將所述第一文件頁表由第一映射方式調整為第二映射方式。其中，所述第一訪問類型包括順序訪問和隨機的大粒度訪問，所述第二訪問類型包括隨機的小粒度訪問。所述第一文件頁表用于記錄操作系統(tǒng)的虛擬地址與內存中存儲所述第一文件的數(shù)據(jù)的內存頁面的映射關系，所述第一映射方式包括建立所述操作系統(tǒng)的虛擬地址與所述內存中第一類頁面的映射，其中，所述第一類頁面中存儲有所述第一文件的數(shù)據(jù)。所述第二映射方式包括建立所述操作系統(tǒng)的虛擬地址與所述內存中的第二類頁面的映射關系，所述第二類頁面的大小大于所述第一類頁面的大小。

本發(fā)明實施例提供的頁表管理方法能夠根據(jù)預設時間段內訪問文件系統(tǒng)的訪問請求的訪問類型，動態(tài)調整文件頁表的映射方式。具體的，當對第一文件的訪問請求中順序訪問和隨機的大粒度訪問類型的訪問請求較多時，能夠將第一文件頁表的映射方式由映射到小頁面的第一映射方式調整為映射到大頁面的第二映射方式。從而采用調整后的頁表處理后續(xù)的訪問請求時，能夠在地址轉換的過程中提高轉譯后備緩沖器TLB的命中率。

在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述第一文件的頁表由第一映射方式調整為第二映射方式包括：所述處理器為所述第一文件分配所述內存中的第二頁面，所述第二頁面屬于第二類頁面；所述處理器將所述頁表指向的多個連續(xù)的第一類頁面的數(shù)據(jù)拷貝到所述第二頁面；所述處理器將所述頁表中指向所述多個第一類頁面的指針更新為指向所述第二頁面。

結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括所述處理器釋放所述多個連續(xù)的第一類頁面。

結合第一方面、第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括所述處理器根據(jù)調整后的第一文件頁表對后續(xù)訪問所述第一文件的訪問請求進行處理。