[发明专利]管理计算机设备的存储器的方法、计算机设备、介质

说明书

本公开涉及一种用于存储器管理的技术，其中，物理存储器区域可以被划分成各部分的层次结构，所述层次结构可以包括域级别，所述域级别包括页级别，所述页级别包括分片级别，所述分片级别包括对象级别。分片内的对象具有一致大小，但对于不同的分片，大小可以不同。反映每个分片的存储器使用状态的一组状态包括：未使用的干净状态；部分状态；满状态；以及脏状态。可以通过单独或组合地基于状态分配成本和存储器分配成本选择处于最优选状态的对象来执行对分配请求的响应。紧凑的存储器布局可以用来减少存储器的运行时碎片化。

技术领域

本公开涉及管理计算机设备的存储器的方法、计算机设备、介质。

背景技术

在计算领域，存储器管理是指分配、保护和解除分配(例如，回收)用于应用程序处理和操作系统操作的存储器区域。应用程序处理和操作系统操作可以包括线程、进程或应用程序并且通常可以被称为“执行单元”。不同类型的存储器存在于计算机系统中并且包括在访问时间方面可能具有不同速度的非持久性和持久性存储设备(storage)。存储器类型可以概念化为存储设备层次结构。通常，存储设备在层次结构中越低，其带宽就越小并且从中央处理单元(CPU)访问它的时延(即，访问所需的时间)就越大。这种将存储设备分为主存储设备、二级存储设备、三级存储设备和脱机存储设备的传统划分也可能受到每存储量的成本的指导，其中较低时延的大容量存储设备代表较便宜(从金钱上讲)。尽管从金钱角度来看，大容量存储设备可能较便宜，但从运行时计算角度来看，大容量存储设备可能具有较高的成本(例如，运行时访问和性能成本)，因为向这种存储设备传输数据和从这种存储设备传输数据需要更多时间。

如在本公开中使用的，“存储器(memory)”或“存储器存储设备(memory storage)”可以指半导体存储读写随机存取存储器，通常是DRAM(动态RAM)或其他形式的快速但临时的存储设备。“存储设备”(例如，没有比如“存储器”或“主”等修饰语)通常是指CPU不能直接访问的存储设备及其介质(例如，二级或三级存储设备)，通常是硬盘驱动器、光盘驱动器和其他比RAM慢但非易失和“持久的”(断电时保留内容)设备。在这种情况下，直接可访问是指由处理单元访问而无需经过设备控制器或板外通信总线来获得对存储在直接可访问存储器内的数据的访问。即，处理单元可以使用允许直接访问(用于读取和写入)的电路来访问存储器。然而，在一些情况下，可能存在帮助CPU直接访问存储器区域的存储器控制器。在这种情况下，出于直接访问的这种区别的目的，存储器控制器不应被视为设备控制器。所公开的示例参考了快速访问存储器(比如可由CPU(或另一种处理器类型)直接访问的RAM)的存储器分配。然而，在某些类型的存储设备分配实施方式中也可以使用类似的技术。历史上，存储器也被称为核心存储器、主存储器、实存储设备、或内部存储器。同时，非易失性存储设备被称为二级存储设备、外部存储器、或辅助/外围存储设备。

发明内容

一种管理计算机设备的存储器的计算机实施的方法，所述方法包括：将所述计算机设备上的物理存储器划分成各部分的层次结构，所述各部分的层次结构包括：一个或多个页；所述一个或多个页中的每一个包括一个或多个分片；以及每个分片包括一个或多个对象，其中，分片内的所述一个或多个对象中的每一个具有一致大小，并且其中，处于干净状态的任何分片和处于脏状态的任何分片是可用的以用于任何对象大小，但是当活动时则所指派的对象大小保持不变；维护反映存储器使用状态的一组状态，其中，来自所述一组状态中的一个状态与每个分片相关联，所述一组状态包括：所述干净状态，用于指示自系统重启以来分片尚未被分配以供使用；部分状态，用于指示分片包含少于满阈值数量的可用对象；以及所述脏状态，用于指示分片当前不包含对象并且先前已经用于已确定大小的对象的分配；以及满状态；从在硬件处理器上执行的执行单元接收存储器分配请求以分配存储器；以及响应于所述请求，从所述一个或多个分片中确定要返回到所述执行单元来满足所述存储器分配请求的一组对象，其中，基于所述一个或多个分片的状态的第一优先级顺序从所述一个或多个分片中确定所述一组对象，其中，状态的所述第一优先级顺序为所述部分状态、所述脏状态、所述干净状态以及所述满状态。