[發(fā)明專利]一種考慮制程差異的持久內(nèi)存的分配方法

在審

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• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113971091A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳咸彰;馮筱柳;劉鐸;譚玉娟;任驁;汪成亮;喬磊
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F3/06
• 代理公司: 重慶敏創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

1.一種考慮制程差異的持久內(nèi)存的分配方法，其特征在于，包括步驟：

S1、將整個持久內(nèi)存空間劃分為大小相等的內(nèi)存域，同一內(nèi)存域具有相同的耐久性，而不同內(nèi)存域具有不同的耐久性；

S2、結(jié)合不同內(nèi)存域的耐久性，將整個持久內(nèi)存空間根據(jù)其磨損情況劃分為多個批次，不同批次中的頁面根據(jù)其與磨損率上界的距離設置有不同的分配優(yōu)先級；

S3、在每個批次中，將最大可用內(nèi)存段相同的頁面用鏈表組織在一起成為一個桶，而得到該批次中不同最大可用內(nèi)存段所對應的不同的桶；

S4、在分配內(nèi)存單元時，先分配優(yōu)先級最高的批次，再在最優(yōu)適配的桶中分配內(nèi)存單元，最后將被分配了內(nèi)存單元的頁面放回到合適的批次和桶中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮制程差異的持久內(nèi)存的分配方法，其特征在于，在步驟S2中，頁面與磨損率上界的距離定義為頁面到磨損率上界的可磨損次數(shù)wt，計算方式為：

其中，T表示所有頁面統(tǒng)一的磨損率上界，E_max和E_min分別表示持久內(nèi)存空間中耐久最大和最小的內(nèi)存域的磨損次數(shù)的理論上限，D_num表示內(nèi)存域的數(shù)量，D_x表示該頁面所在內(nèi)存域的序號，C表示該頁面的平均磨損次數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮制程差異的持久內(nèi)存的分配方法，其特征在于，在所述步驟S2中，還包括步驟：

為了記錄每個批次的情況，有相應空間用于保存變量，用一個指針指向該批次所在的邏輯空間，用第一個變量記錄該批次中頁面的數(shù)量，用第二個變量記錄該批次到磨損率上界的可磨損次數(shù)下界；可磨損次數(shù)下界是批次之間的分界線，意味著該批次中的頁面到磨損率上界的可磨損次數(shù)要大于其可磨損次數(shù)下界，否則將會被放到下一個批次中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種考慮制程差異的持久內(nèi)存的分配方法，其特征在于，在所述步驟S3中，還包括步驟：

S31、將每個批次中的每一個頁面劃分成64個基本的內(nèi)存單元，其中最后一個內(nèi)存單元用于存儲該頁面的元數(shù)據(jù)，則每個批次用64個鏈表組織得到64個桶；

S32、在一個頁面的最后一個內(nèi)存單元中，用第一段內(nèi)存作為第一個位圖Use bitmap記錄每個內(nèi)存單元是否空閑，用第二段內(nèi)存作為第二個位圖Size bitmap記錄每次分配出去的內(nèi)存單元的大小；用第三段內(nèi)存C_FU記錄該頁面內(nèi)部空閑的內(nèi)存單元的總數(shù)量，用第四段內(nèi)存S_MS記錄最大可用內(nèi)存段，用第五段內(nèi)存S_FF記錄下一個將要分配的內(nèi)存單元的序號，用第六段內(nèi)存Pre作為第一個指針用以指向前一個具有相同的最大可用內(nèi)存段的頁面，用第七段內(nèi)存Next作為第二個指針用以指向后一個具有相同的最大可用內(nèi)存段的頁面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種考慮制程差異的持久內(nèi)存的分配方法，其特征在于，在所述步驟S4中，所述在最優(yōu)適配的桶中分配空閑頁中可以被分配的內(nèi)存段，具體包括步驟：

S41、在選定的批次中選擇最優(yōu)適配的桶，并判斷該桶中是否有空閑頁，若是則選擇該空閑頁，若否則選擇該批次中下一個最大可用內(nèi)存段更大的桶，再重新判斷；若該批次中所有的桶都為空，那么配置內(nèi)存頁，再重新判斷；如果配置內(nèi)存頁失敗，則需要重新進行批次選擇，再重新判斷；

S42、分配內(nèi)存單元，得到被分配空間的首地址。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種考慮制程差異的持久內(nèi)存的分配方法，其特征在于，在所述步驟S4后還包括步驟：

S5、更新被分配頁面的元數(shù)據(jù)，包括Use bitmap、Size bitmap、C_FU、S_MS、S_FF、Pre和Next；

S6、利用公式(1)重新計算被分配頁面的批次并根據(jù)更新后的S_MS將該被分配頁面放到對應的批次和桶中。