[发明专利]使用页面过滤器和系统MMU的硬件辅助存储器压缩管理

说明书

提供了方法和系统以用于使用被设计为区分活动页面与不活动的页面(分别为“热”页面和“冷”页面)的基于硬件的页面过滤器来管理存储器，使得可以在发生页面错误之前对不活动的页面进行压缩。所述方法和系统设计为：实现较低成本、较长电池寿命、和较快用户响应。尽管用于存储器管理的现有方法基于像素或者帧缓冲区压缩，但是所提供的方法和系统集中于CPU的程序(例如，通用数据结构)。集中于用于使CPU降低负荷的硬件加速的存储器压缩转换较高功率效率(例如，ASIC功率比CPU低大约100倍)和较高性能(例如，ASIC比CPU快大约10倍)，并且还允许硬件辅助的存储器管理分流OS/内核，这显著增加了响应时间。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月7日提交的美国临时专利申请序列号62/060,949的优先权，该公开的全部内容以引用的方式并入本文。

背景技术

用于存储器压缩的现有手段通常将重点放在经常应用于GPU(图形处理器单元)、ISP(图像信号处理器)、视频、和/或显示流的像素/参考帧存储器压缩。虽然这样的技术能够实现一定程度的带宽减小，但是没有一种针对或者能够减少存储器占用。

发明内容

本发明内容按照简化的形式介绍了对概念的选择以提供对本公开的一些方面的基本理解。本发明内容不是本公开的广泛概述，并且不旨在标识本公开的关键或者重要元素或者记述本公开的范围。本发明内容仅呈现了本公开的概念中的一些以作为下面提供的具体实施方式的前序。

本公开大体上涉及用于管理存储器的方法和系统。更具体地，本公开的方面涉及基于硬件的页面过滤器，其被设计为区分活动的页面与不活动的页面，并且在页面错误发生之前对不活动的页面进行压缩。

本公开的一个实施例涉及一种用于存储器压缩管理的方法，包括：使用页面过滤器来确定虚拟存储器空间中的页面是不活动的；从对应的操作系统的页面表去除不活动的页面的工作存储器地址信息；确定在工作存储器中的位置以分配该不活动的页面的压缩信息；分配该不活动的页面的压缩存储器地址；利用该不活动的页面的压缩存储器地址来更新转换后备缓冲区；以及将压缩存储器地址写入压缩存储器。

在另一实施例中，该用于存储器压缩管理的方法进一步包括：从对应的操作系统的页面表去除不活动的页面的对应页面表条目。

在另一实施例中，该用于存储器压缩管理的方法进一步包括：引发操作系统的存储器管理单元的中断以分配在不活动的页面的压缩存储器中的地址。

本公开的另一实施例涉及一种用于存储器压缩管理的系统，该系统包括至少一个处理器和耦合至该至少一个处理器的非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质存储有指令，该指令在由该至少一个处理器执行时致使该至少一个处理器：使用硬件页面过滤器来确定虚拟存储器空间中的页面是不活动的；从对应的页面表去除不活动的页面的工作存储器地址信息；确定在工作存储器中的位置以分配该不活动的页面的压缩信息；分配该不活动的页面的压缩存储器地址；利用该不活动的页面的压缩存储器地址来更新关联高速缓存；以及将该不活动的页面的压缩存储器地址写入该压缩存储器。

在另一实施例中，在用于存储器压缩管理的系统中的该至少一个处理器被进一步致使：从页面表去除该不活动的页面的对应页面表条目。

在再一实施例中，在用于存储器压缩管理的系统中的该至少一个处理器被进一步致使：使用存储器管理单元利用该不活动的页面的压缩存储器地址来更新该关联高速缓存。

在又一实施例中，在用于存储器压缩管理的系统中的该至少一个处理器被进一步致使：引发存储器管理单元的中断以分配在不活动的页面的压缩存储器中的地址。

本公开的再一实施例涉及一种用于存储器压缩管理的方法，该方法包括：使用硬件页面过滤器来检测虚拟存储器空间中的不活动的页面；在页面错误之前对该不活动的页面进行压缩；以及向对应操作系统的内核提供关于所压缩的不活动页面的信息。