[发明专利]共享和受管的存储器统一访问

说明书

一种受管存储器，其中多个计算实体各自具有服从垃圾收集的对应的实体专用部分。不可变缓冲区位于受管存储器之外。对于给定的计算实体，对应的受管存储器部分包含能由特定的计算实体访问但不能由其他多个计算实体访问的实体专用对象。对于实体专用的受管存储器部分中的一个或多个，该部分还包括对共享存储器(诸如不可变缓冲区)的引用。该引用被结构化为被垃圾收集器忽略，尽管该引用可以表现为如受管存储器部分中的正常对象那样。因而，制造统一的存储器访问模型是可能的，在其中用于计算实体访问受管存储器中的常规对象的方法与该计算实体如何访问共享存储器类似。

背景

计算机操作系统性能通常由操作系统在给定时间间隔期间可维持的最大输入/输出(I/O)操作速率(也称为“I/O性能”)来表征。结果，操作系统采用各种公知机制来提升I/O性能。

传统上，操作系统是使用向系统程序员提供对如何操纵存储器的非常精细的控制的非受管语言(如汇编语言、C、C++)来编写的。未经检查的指针的使用可被用来最小化操作系统开销并允许增加的吞吐量或降低的等待时间。使用这些未经检查的指针的不利方面在于它们难以创建和推理，导致不可靠的软件和安全弱点。

用受管编程语言编写软件提供了充足的正确性益处和开发时间效率。这些受管语言防止程序员创建许多种类的软件缺陷，这造成改进的软件质量和缩短的开发时间。操作系统正确性是用于递送可靠且安全的计算体验的关键因素。因此，使用受管语言来创建操作系统是非常有说服力的主张，因为操作系统可靠性可以改进且开发成本可被降低。

为了达到这些益处，受管编程语言在由程序员编写的源代码与物理计算机系统的原始机器资源之间插入抽象层。这一抽象层一般用于约束程序员被允许写什么，并且通过这样做消除了全部的各类潜在缺陷。不幸的是，这一抽象层引入可能损害所创建的软件的性能的开销。结果，普遍假定是受管语言用正确性缺陷来换取性能缺陷。因而，用受管语言编写的软件通常被认为先天地慢于用非受管语言编写的软件。

影响受管代码操作系统的具体问题是对在数据穿过系统时在各层之间复制数据的固有需求。这是由以下事实引起的：系统的不同组件存在于不同隔离上下文中并且没有清晰的机制来摆脱这些隔离上下文。

发明内容

根据本文描述的至少一个实施例，一种系统具有受管存储器，其中多个计算实体各自具有服从垃圾收集的对应的实体专用受管存储器部分。不可变缓冲区位于受管存储器之外。对于给定的计算实体，对应的受管存储器部分包含能由特定计算实体访问但不能由具有它们自己的实体专用受管存储器部分的其他多个计算实体访问的一个或多个实体专用对象。

对于实体专用的受管存储器部分中的一个或多个，该部分还包括对共享存储器的引用。在一个实施例中，该共享存储器可以是不可变缓冲区。该引用被结构化为被垃圾收集器忽略，尽管该引用可以表现为如受管存储器部分中的正常对象那样。例如，可能该引用是阵列元素。然而，垃圾收集器可以在其他对象和该引用之间进行辨别。作为示例，垃圾收集器可以查找阵列中的地址，并且如果该地址是受管存储器之外的位置，则垃圾收集器不对该引用执行垃圾收集。

因而，制造统一的存储器访问模型是可能的，在其中用于计算实体访问受管存储器中的常规对象的方法与该计算实体如何访问共享存储器类似。该概述不意图标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图被用来帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

为了描述可获得以上记载的及其他好处和特征的方式，将参照附图呈现各个实施例的更具体描述。理解这些附图仅描述样本实施例，因此不应被视为限制本发明的范围，实施例将通过使用附图以附加的具体性和细节来描述和解释，附图中：

图1抽象地图示了其中可采用此处所述的一些实施例的计算系统；

图2示出用于提供不可变缓冲区的方法的流程图；

图3A示出填充缓冲区的过程在其中发生的环境；