基于頁面的壓縮存儲管理的制作方法
【專利說明】基于頁面的壓縮存儲管理
[0001 ]情境技術(shù)
由于計算機技術(shù)已經(jīng)有所發(fā)展，計算機處理器的性能有所提高。然而，這樣的計算機處理器的性能有時被計算機中的其它瓶頸所阻礙。例如，從磁盤驅(qū)動器向隨機訪問存儲器(RAM)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣仁怯嬎銠C性能的瓶頸。一種減小計算機中瓶頸的影響的方式是將更多數(shù)據(jù)存儲在RAM中。然而，RAM的成本始終非常高，所以在計算機中使用非常大量的RAM在成本上通常是不可彳丁的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]提供該
【發(fā)明內(nèi)容】
而以簡化形式對隨后將在下文的【具體實施方式】中進(jìn)一步進(jìn)行描述的概念的選擇進(jìn)行介紹。該
【發(fā)明內(nèi)容】
并非意在標(biāo)識所請求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，其也并非意在被用來對所請求保護(hù)主題的范圍進(jìn)行限制。
[0003]依據(jù)一個或多個方面，識別存儲器頁面的第一集合。該存儲器頁面的第一集合被壓縮至由存儲器頁面的第二集合組成的分區(qū)之中。在利用被壓縮的存儲器頁面基本上填充該分區(qū)之后，允許存儲器管理器重新設(shè)置該存儲器頁面的第二集合的用途。還能夠從存儲器管理器接收針對該存儲器頁面的第一集合中的至少一個存儲器頁面的請求。響應(yīng)于該請求，被壓縮的至少一個存儲器頁面被獲取、解壓縮并且被返回至存儲器管理器。
[0004]依據(jù)一個或多個方面，一種計算設(shè)備包括存儲器，被配置為管理該存儲器的頁面的存儲器管理器，和壓縮存儲管理器。該壓縮存儲管理器被配置為識別多個存儲器頁面，其中每個存儲器頁面具有多種優(yōu)先級級別中的相對應(yīng)優(yōu)先級級別。該壓縮存儲管理器進(jìn)一步被配置為識別均具有該多個優(yōu)先級級別中至少相似的優(yōu)先級級別的存儲器頁面的第一集合，并且將該存儲器頁面的第一集合壓縮到由均具有該多個優(yōu)先級級別中至少相似的優(yōu)先級級別的存儲器頁面的第二集合所組成的分區(qū)之中。在利用壓縮存儲器頁面基本上填充該分區(qū)之后，該存儲器管理器被允許重新設(shè)置該存儲器頁面的第二集合的用途。
【附圖說明】
[0005]附圖中始終使用相同的數(shù)字來指代同樣的特征。
[0006]圖1圖示了依據(jù)一個或多個實施例的采用基于頁面的壓縮存儲管理的示例系統(tǒng)。
[0007]圖2圖示了依據(jù)一個或多個實施例的分頁存儲器的示例記錄。
[0008]圖3圖示了依據(jù)一個或多個實施例的壓縮存儲器頁面的示例。
[0009]圖4是圖示依據(jù)一個或多個實施例的用于實施基于頁面的壓縮存儲管理的示例過程(process)的流程圖。
[0010]圖5圖示了依據(jù)一個或多個實施例的示例存儲器頁面映射。
[0011 ]圖6圖示了依據(jù)一個或多個實施例的示例分區(qū)映射。
[0012]圖7圖示了包括示例計算設(shè)備的示例系統(tǒng)，該示例計算設(shè)備表示可以實施這里所描述的各種技術(shù)的一個或多個系統(tǒng)和/或設(shè)備。
【具體實施方式】
[0013]這里對基于頁面的壓縮存儲管理進(jìn)行討論。系統(tǒng)中的存儲器由被稱作存儲器頁面(或簡單地頁面)的多個分塊或部分所組成，并且不同存儲器頁面可以具有不同的優(yōu)先級級另IJ。存儲器頁面可以被歸類為不同類型，諸如能夠被重新設(shè)置用途的(例如，重新用于其它事情，諸如用于相同或不同程序或者用于系統(tǒng)中的其它用途)，或者無法重新設(shè)置用途的。具有至少相似的優(yōu)先級級別的存儲器頁面集合被識別并且壓縮至具有至少相似的優(yōu)先級級別的另外的存儲器頁面集合。該另外的存儲器頁面的集合被歸類為與所壓縮的存儲器頁面集合相同的頁面類型，并且被壓縮的存儲器頁面集合被釋放，這允許系統(tǒng)的存儲器管理器利用該存儲器頁面集合做任何事情。因此，能夠?qū)⒋鎯ζ黜撁娴奶囟蠅嚎s至相同類型(例如，備用的或能夠重新分配的)的存儲器頁面的不同集合并且對應(yīng)于至少相似的優(yōu)先級級別。然而，由于該壓縮，存儲器頁面集合被壓縮于其中的存儲器頁面的數(shù)量有所減少，因此增加了能夠在存儲器中存儲的數(shù)據(jù)的量。
[0014]圖1圖示了依據(jù)一個或多個實施例的采用基于頁面的壓縮存儲管理的示例系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括存儲器管理器102、壓縮存儲管理器104和分頁存儲器106?？傮w上，存儲器管理器102對數(shù)據(jù)在分頁存儲器106中的存儲進(jìn)行管理。存儲器管理器102將分頁存儲器106的多個部分分配給系統(tǒng)100中的各個程序108。程序108可以是應(yīng)用、操作系統(tǒng)程序或者其它組件或模塊。存儲器管理器102能夠從這些程序108接收從分頁存儲器106獲取數(shù)據(jù)以及向分頁存儲器106寫入數(shù)據(jù)的請求。如以下更為詳細(xì)討論的，存儲器管理器102還將分頁存儲器106的一個或多個部分分配給壓縮存儲管理器104以便以壓縮形式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。分頁存儲器106例如可以是任意類型的CPU(中央處理單元)可尋址存儲器，諸如易失性存儲器(例如，RAM)或非易失性存儲器(例如，閃存)。
[0015]系統(tǒng)100表不一個或多個設(shè)備。在一個或多個實施例中，系統(tǒng)100中所圖不的組件102-108被包括為相同計算設(shè)備的一部分。可替換地，該組件可以跨兩個或更多設(shè)備進(jìn)行分布。
[0016]在一個或多個實施例中，存儲器管理器102使用分頁對分頁存儲器106進(jìn)行管理。存儲器管理器102將存儲器106組織為頁面，后者是特定(例如，固定)大小單位的數(shù)據(jù)。分頁的動作是指在數(shù)據(jù)并非處于存儲器106中時以頁面為單位從用于特定類型的數(shù)據(jù)(例如，私有數(shù)據(jù))的后端文件(backing file)或頁面文件(例如，頁面文件110)讀取數(shù)據(jù)。分頁的動作還是指將污損數(shù)據(jù)以頁面為單位寫回到用于特定類型的數(shù)據(jù)的后端文件或頁面文件(例如，頁面文件110)之中(例如，存儲私有數(shù)據(jù)的私有頁面，或者存儲圖像或數(shù)據(jù)文件的頁面)。這樣的分頁技術(shù)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的。
[0017]在這里的討論中，參考作為存儲器管理器的管理器102，以及作為存儲器頁面(例如，RAM的頁面)的存儲器的分塊或部分。所要意識到的是，這里所討論的技術(shù)應(yīng)用于各種類型的存儲資源(例如，其它類型的存儲器)，并且分頁存儲器106可以是任意各種類型的存儲資源。使用這里所討論的技術(shù)，存儲器頁面是指任意存儲資源的分塊或部分，其中存儲器管理器102管理哪些塊或部分在任意給定時間被存儲在該存儲資源中，協(xié)調(diào)分塊或部分從該存儲資源向另一個存儲資源(例如，磁盤驅(qū)動器)的傳輸，并且協(xié)調(diào)分塊或部分從其它存儲資源向該存儲資源的獲取。
[0018]分頁存儲器106包括均能夠在任意給定時間被歸類為多種不同頁面類型之一的多個頁面，并且該歸類可以隨時間而有所變化。一種類型的存儲器頁面是工作或指定頁面，這是已經(jīng)被分配給程序108并且當(dāng)前被程序108所使用的存儲器頁面。當(dāng)前被使用的存儲器頁面是指已經(jīng)在閾值時間量(例如，之前20秒)內(nèi)被程序108所訪問的存儲器頁面，或者另外是正被程序108以該存儲器頁面并不被存儲器管理器102重新設(shè)置用途的方式所訪問的存儲器頁面。重新設(shè)置存儲器頁面的用途是指該存儲器頁面被存儲器管理器102用來做其它事情，諸如存儲用于相同或不同程序的不同數(shù)據(jù)或者用于系統(tǒng)中的其它用途。
[0019]另一種類型的存儲器頁面是后備或可重新指定的頁面，其是已經(jīng)被分配給程序108并且當(dāng)前并未被程序108所使用的存儲器頁面。當(dāng)前并未被使用的存儲器頁面是指在閾值時間量(例如，之前20秒)內(nèi)并未被程序108所訪問的頁面，或者另外是正被程序108以該存儲器頁面能夠被存儲器管理器102重新設(shè)置用途的方式所訪問的頁面。存儲器頁面例如能夠通過被指定為不同類型的頁面(例如，工作或指定)，被分配給不同程序等而被重新設(shè)置用途。
[0020]另一種類型的存儲器頁面是修改或污損頁面，其是其內(nèi)容已經(jīng)被修改但是還沒有復(fù)制到頁面文件110的存儲器頁面。修改或污損存儲器頁面并會被存儲器管理器102重新設(shè)置用途。然而，在將修改或污損頁面復(fù)制到頁面文件110之后，存儲器頁面的分類能夠變?yōu)楹髠浠蚩芍匦轮付ǖ捻撁?。另一種類型的存儲器頁面是釋放或解除分配頁面，其是當(dāng)前并未被分配給程序108并且存儲器管理器102能夠利用其做任何事情(包括重新設(shè)置用途)的存儲器頁面。
[0021]存儲器管理器102使用各種規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)來確定分頁存儲器106的存儲器頁面何時被分配給程序108，哪些存儲器頁面被分配給哪些程序108，哪些之前被分配給程序108的存儲器頁面要重新設(shè)置用途，等等。存儲器管理器102還確定存儲器頁面類型的歸類，適當(dāng)改變存儲器頁面的歸類。在一個或多個實施例中，存儲器管理器102保存分頁存儲器106的哪些存儲器頁面被歸類為哪種頁面類型的列表或其它記錄。例如，存儲器管理器102能夠保存工作或指定頁面的列表或其它記錄，后備或可重新指定的頁面的列表或其它記錄，修改或污損頁面的列表或記錄，釋放或解除分配的頁面的列表或記錄，等等。
[0022]分頁存儲器106的一個或多個頁面均具有相對應(yīng)的優(yōu)先級級別。僅特定類型的存儲器頁面(例如，后備或可重新指定的頁面)可以具有優(yōu)先級級別，或者可替換地，所有類型的存儲器頁面都可以具有優(yōu)先級級別。存儲器管理器102針對每個存儲器頁面設(shè)置優(yōu)先級級別，并且能夠以各種不同方式針對存儲器頁面確定優(yōu)先級級別。在一個或多個實施例中，存儲器頁面的優(yōu)先級級別是操作系統(tǒng)向請求分配存儲器頁面的處理或線程指定的優(yōu)先級級別。可替換地和/或除此之外，可以使用其它標(biāo)準(zhǔn)來確定存儲器頁面的優(yōu)先級級別，諸如來自程序108的請求，存儲器頁面與特定類型的獲取(例如，頁面的推測性獲取)相關(guān)聯(lián)，等等。存儲器管理器102還能夠隨時間而改變存儲器頁面的優(yōu)先級級別(例如，降低在閾值時間量內(nèi)未被程序108所訪問的存儲器頁面的優(yōu)先級級別)。
[0023]圖2圖示了依據(jù)一個或多個實施例的分頁存儲器的示例記錄200。圖示了多個(X)優(yōu)先級級別202的集合，該優(yōu)先級級別202的集合包括能對應(yīng)于頁面的優(yōu)先級級別。分頁存儲器的記錄200例如是圖1的分頁存儲器106中的后備或可重新指定頁面。具有較大編號的優(yōu)先級級別可以是比具有較小編號的優(yōu)先級級別更高的優(yōu)先級(例如，優(yōu)先級級別4可以是比優(yōu)先級級別1更高的優(yōu)先級)，或反之亦然?？商鎿Q地，可以使用編號以外的標(biāo)志來識別優(yōu)先級級別，諸如字母或其它字符。
[0024]針對每種優(yōu)先級級別202，記錄200識別出具有該優(yōu)先級級別的零個或更多存儲器頁面集合。例如，頁面204對應(yīng)于優(yōu)先級級別1，頁面206對應(yīng)于優(yōu)先級級別3，等等。記錄200可以以任意的各種不同方式進(jìn)行