用于合并存储器页的方法和存储器合并功能技术

公开了用于合并存储器页（130）的方法和存储器合并功能“MMF”（110）。硬件系统（100）包括存储器刀片（105、105、107）的集合和计算池（102、103、104）的集合。操作系统（120）的至少一个实例在硬件系统（100）上执行。MMF（110）独立于操作系统（120）。MMF（110）查找（A010）第一和第二存储器页（131、132）。第一和第二存储器页（131、132）包含相同信息。第一和第二存储器页与计算单元（140）的至少一个计算单元（140）关联。MMF（110）获得（A020、A030）与第一和第二存储器页(131、132）的存储器刀片有关的相应存储器刀片参数和与用于访问第一和第二存储器页（131、132）的等待时间有关的相应等待时间参数。MMF（110）基于相应存储器刀片和等待时间参数，释放（A050）第一和第二存储器页（131、132）中的至少一个。也公开了对应计算机程序和其载体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于合并存储器页的方法和存储器合并功能
本文中的实施例涉及计算机系统，诸如数据中心系统。具体地说，公开了用于合并存储器页的方法和存储器合并功能。也公开了对应计算机程序和其载体。
技术介绍
计算机系统管理多个资源，诸如计算能力、网络接入和存储器存储。多个资源当然不是不定的。具体而言，鉴于计算机系统容量和/或性能，存储器存储在许多情况下是有限的资源。作为示例，用于处理例如用户接口对象、普通数学函数和搜索查询的程序代码对于许多不同应用是相同的。因此，在不同应用之间共享计算机系统的存储器已成为惯例。作为具有存储器共享的已知计算机系统的示例，个人计算机（PC）包括至少一个中央处理单元（CPU）作为计算能力。另外，PC包括存储器；主和辅存储器。主存储器通常是不同类型的快速随机存取存储器。诸如硬盘驱动器（HDD）或固态盘驱动器（SSD）的辅存储器比主存储器更慢。存储器的最小可寻址区段被称为页或存储器页。PC安装有Linux作为操作系统（OS）。在Linux操作系统内，实现称为内核同页合并（KSM）的功能以便提供存储器共享。通过KSM，操作系统扫描存储器以查找相同存储器页。在找到两个或多于两个相同存储器页时，将这些存储器页标记为可共享。相同存储器页的标识可采用各种已知方式来执行，诸如基于散列表、红黑树等的搜索。在处理可共享存储器页时，KSM功能将可共享存储器页替换成受写保护的一个共享存储器页。这意味着如由KSM功能监视的使用共享存储器页的应用均不被允许修改共享存储器页的内容。如果应用中的一个需要修改共享存储器页的内容，则共享存储器页的副本将被创建，并且任何修改将在刚创建的副本上被执行。以此方式复制和修改存储器页经常指共享存储器页通过写时复制而受到保护。尽管上面提及的KSM功能适合用于传统硬件架构，但它对于正出现的数据中心硬件架构（例如解聚硬件类型的架构，诸如Intel机架规模（IntelRackScale）架构、超大规模数据中心系统等）是次佳的。通过利用光学互连来组合解聚硬件架构，减轻了电连接的传统距离和容量限制。这使能资源的更有效池化，这预期对利用和能耗具有积极影响。这种的解聚硬件系统因此典型地包括计算资源的多个池、存储器资源的多个池等。打算将解聚硬件系统替换一个或多个PC或服务器，也称为服务器机器。因此，对于每个服务器机器，通过从解聚硬件系统中的资源池分配资源的选择集合，创建虚拟硬件组合件。诸如上面提及的Linux的PC的操作系统于是在虚拟硬件组合件上被执行。即使现有KSM功能在此类虚拟硬件组合件上表现良好，明显的是，在多个虚拟硬件组合件例如通过KSM功能执行相应操作系统时，用于KSM功能的存储器消耗的不必要多样性可发生。在其它情况下，类似但不相同的存储器合并功能可由在多个虚拟硬件组合件上执行的相应操作系统提供。由于类似功能性由相应操作系统提供，因此，这也导致不必要的存储器消耗。问题可因此是如何使存储器合并适应上面提及种类的解聚硬件系统。
技术实现思路
目的可以是提供改进的存储器合并功能，其适于上面提及种类的硬件系统，诸如解聚硬件系统。根据方面，该目的通过由存储器合并功能执行的用于合并存储器页的方法被实现，其中存储器页被包括在存储器刀片的集合中。硬件系统包括存储器刀片的集合和计算池的集合。存储器刀片的集合和计算池的集合彼此互连。计算池的集合包括计算单元。操作系统的至少一个实例在硬件系统上执行。存储器合并功能独立于操作系统。存储器合并功能在存储器页之中查找第一和第二存储器页，其中第一和第二存储器页包含相同信息，其中第一和第二存储器页与计算单元的至少一个计算单元关联。存储器合并功能获得与第一和第二存储器页的存储器刀片有关的相应存储器刀片参数。另外，存储器合并功能获得与用于由至少一个计算单元访问第一和第二存储器页的等待时间有关的相应等待时间参数。此外，存储器合并功能基于第一和第二存储器页的相应存储器刀片参数和第一和第二存储器页的相应等待时间参数，释放第一和第二存储器页中的至少一个。根据另一方面，该目的通过用于合并存储器页的存储器合并功能被实现。存储器页包括在存储器刀片的集合中。硬件系统包括存储器刀片的集合和计算池的集合。存储器刀片的集合和计算池的集合彼此互连。计算池的集合包括计算单元。操作系统的至少一个实例在硬件系统上执行。存储器合并功能独立于操作系统。存储器合并功能被配置用于在存储器页之中查找第一和第二存储器页，其中第一和第二存储器页包含相同信息，其中第一和第二存储器页与计算单元的至少一个计算单元关联。存储器合并功能被配置用于获得与第一和第二存储器页的存储器刀片有关的相应存储器刀片参数。另外，存储器合并功能被配置用于获得与用于由至少一个计算单元访问第一和第二存储器页的等待时间有关的相应等待时间参数。此外，存储器合并功能被配置用于基于第一和第二存储器页的相应存储器刀片参数和第一和第二存储器页的相应等待时间参数，释放第一和第二存储器页中的至少一个。根据另外的方面，该目的通过对应于上述方面的计算机程序和其载体被实现。由于存储器合并功能（MMF）基于第一和第二存储器页的相应存储器刀片参数和第一和第二存储器页的相应等待时间参数两者，释放第一和第二存储器页中的至少一个，MMF考虑与相应存储器刀片参数组合的相应等待时间参数。存储器刀片参数对于例如解聚硬件系统的这种硬件系统是唯一的。因此，MMF能够确定释放第一和第二存储器页的哪个存储器页以便更有效地使用存储器刀片的集合。另外，尽管MMF不是操作系统的部分，即MFF独立于操作系统，但总体系统复杂性被降低。这的原因是MMF可由一个或多个操作系统调用，该一个或多个操作系统可没那么复杂，即没有任何存储器合并功能性。因此，上面提及的目的被实现。如所提及的，优点是MMF对于操作系统是不可知论的，诸如在虚拟硬件组合件或管理程序上执行的操作系统。此外，MMF有利地改进了跨上面提及种类的解聚硬件系统（例如，像Intel机架规模架构、超大规模数据中心系统等的架构）的多个虚拟硬件组合件的存储器处理。附图说明从下面的详细描述和附图中，将容易理解本文中公开的实施例的各种方面，包括其特定特征和优点，其中：图1是在其中可实现本文中的实施例的示范计算机系统的示意性总览，图2是图示了在存储器合并功能中的方法的实施例的流程图，图3和4是图示了本文中的实施例的框图，图5是图示了共享存储器页的框图，图6和7是图示了涉及高速缓存级别合并的实施例的框图，图8是图示了在本文中公开的单元之间的协作的框图，以及图9是图示了存储器合并功能的实施例的框图。具体实施方式遍及下面描述，在适用时，类似的附图标记已用于表示类似特征，诸如节点、动作、步骤、模块、电路、部分、项目元素、单元等。在图中，在一些实施例中出现的特征由虚线指示。图1描绘了在其中可实现本文中的实施例的示范计算机系统100。计算机系统100可以是硬件系统，例如，如在背景部分中所公开的解聚硬件系统。通常，计算机系统100依赖硬件资源解聚的原理。硬件解聚的原理将CPU、存储器和网络资源视为单独和模块式组件。资源经常被以池的方式组织，即存在CPU单元的池、存储器单元的池和网络接口的池。在利用计算机系统时，虚拟硬件机器可由在一个或多个池内的单元/资源的子集组成。更详细地说，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由存储器合并功能（110）执行的用于合并存储器页（130）的方法，其中所述存储器页被包括在存储器刀片（105、105、107）的集合中，其中硬件系统（100）包括存储器刀片（105、105、107）的所述集合和计算池（102、103、104）的集合，其中存储器刀片（105、105、107）的所述集合和计算池（102、103、104）的所述集合彼此互连，其中计算池（102、103、104）的所述集合包括计算单元（140），其中操作系统（120）的至少一个实例在所述硬件系统（100）上执行，其中所述存储器合并功能（110）独立于所述操作系统（120），其中所述方法包括：在所述存储器页之中查找（A010）第一和第二存储器页（131、132），其中所述第一和第二存储器页（131、132）包含相同信息，其中所述第一和第二存储器页与所述计算单元（140）的至少一个计算单元（140）关联；获得（A020）与所述第一和第二存储器页（131、132）的存储器刀片有关的相应存储器刀片参数；获得（A030）与用于由所述至少一个计算单元（140）访问所述第一和第二存储器页（131、132）的等待时间有关的相应等待时间参数；以及基于所述第一和第二存储器页（131、132）的所述相应存储器刀片参数和所述第一和第二存储器页（131、132）的所述相应等待时间参数，释放（A050）所述第一和第二存储器页（131、132）的至少一个。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由存储器合并功能（110）执行的用于合并存储器页（130）的方法，其中所述存储器页被包括在存储器刀片（105、105、107）的集合中，其中硬件系统（100）包括存储器刀片（105、105、107）的所述集合和计算池（102、103、104）的集合，其中存储器刀片（105、105、107）的所述集合和计算池（102、103、104）的所述集合彼此互连，其中计算池（102、103、104）的所述集合包括计算单元（140），其中操作系统（120）的至少一个实例在所述硬件系统（100）上执行，其中所述存储器合并功能（110）独立于所述操作系统（120），其中所述方法包括：在所述存储器页之中查找（A010）第一和第二存储器页（131、132），其中所述第一和第二存储器页（131、132）包含相同信息，其中所述第一和第二存储器页与所述计算单元（140）的至少一个计算单元（140）关联；获得（A020）与所述第一和第二存储器页（131、132）的存储器刀片有关的相应存储器刀片参数；获得（A030）与用于由所述至少一个计算单元（140）访问所述第一和第二存储器页（131、132）的等待时间有关的相应等待时间参数；以及基于所述第一和第二存储器页（131、132）的所述相应存储器刀片参数和所述第一和第二存储器页（131、132）的所述相应等待时间参数，释放（A050）所述第一和第二存储器页（131、132）的至少一个。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一存储器页（131）的所述相应存储器刀片参数不同于所述第二存储器页（132）的所述相应存储器刀片参数，其中所述释放（A050）包括释放所述第一存储器页（131），其中所述第一存储器页（131）的所述相应等待时间参数小于所述第二存储器页（132）的所述相应等待时间参数。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一存储器页（131）的所述相应存储器刀片参数等于所述第二存储器页（132）的所述相应存储器刀片参数，其中所述释放（A050）包括释放所述第一和第二存储器页（131、132），其中所述方法包括：创建（A060）包含所述相同信息的第三存储器页（133），其中所述第三存储器页（133）的相应存储器刀片参数不同于所述第一和第二存储器页（131、132）的所述相应存储器刀片参数，其中所述第三存储器页（133）的相应等待时间参数小于所述第一和第二存储器页（131、132）的所述相应等待时间参数。4.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：获得（A020）与所述第一和第二存储器页（131、132）有关的参数的相应集合，其中参数的所述相应集合包括下列中的一个或多个：与从所述至少一个计算单元对所述第一和第二存储器页（131、132）的访问速率有关的相应访问速率参数，相应冗余参数，相应类型的存储器能力参数，以及相应总线负载参数，其中第一和第二存储器页（131、132）的所述至少一个的所述释放（A050）进一步基于参数的所述集合。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一和第二存储器页（131、132）的所述至少一个的所述释放（A050）包括释放所述第一存储器页，其中所述第一存储器页（131）的所述相应总线负载参数指示比所述第二存储器页（132）的所述相应总线负载参数更少的总线负载。6.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在将所释放的第一或第二存储器页（131、132）考虑在内的同时，更新（A070）由与计算池（102、103、104）的所述集合关联的一个或多个存储器地址转译功能“MATF”管理的存储器地址转译信息。7.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中存储器刀片（105、105、107）的所述集合的每个存储器刀片包括下列中的一个或多个：存储器雪橇和存储器机架。8.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中存储器刀片（105、105、107）的所述集合包括下列中的一个或多个：供计算池的所述集合使用的主存储池的集合，供计算池的所述集合使用的高速缓冲存储器刀片的集合，以及存储池的集合。9.一种用于合并存储器页（130）的存储器合并功能（110），其中所述存储器页被包括在存储器刀片（105、105、107）的集合中，其中硬件系统（100）包括存储器刀片（105、105、107）的所述集合和计算池（102、103、104）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A鲁兹贝，J蒙泰罗索亚雷斯，D图鲁尔，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE