分布式共享内存系统技术方案

技术编号:11418414 阅读:80 留言:0更新日期:2015-05-06 19:51
分布式共享内存系统,提供能够实现降低粒度分布式共享内存DSM是多个进程共享一个地址空间。DSM系统包括构成包括虚拟页面的虚拟地址空间的地址空间。两个或两个以上的虚拟地址空间中的虚拟页被映射到相同的内存页面,其中包括一个页面。页面包括两个或更多迷你页面。还提供了一种分配器分配独立,通过虚拟页面,小页面驻留在内存对象的同一页的访问权限。本发明专利技术还提供独立的处理器处理不同进程中的迷你页面驻留在同一页中。

【技术实现步骤摘要】
专利
本专利技术涉及电子信息领域,尤其涉及一种分布式共享内存系统。专利技术背景由操作系统和机器的体系结构中处理的数据的连续块。一个页面构成的页面存储器,这不是强制性的,因此通过非限制性示例中构成,例如一个文件的一部分。虚拟页面的虚拟内存页面。在DSM是一个软件层,它提供共享内存在一个分布式环境中的主机(计算机,机械,电脑,工作站等)的错觉,这个概念进一步说明如下。一个应用程序的程序,这是使用的DSM。数据项是由应用程序使用的是一个基本的存储元件。典型的,但不是排他性的数据项的例子是由应用程序被声明的变量,一组变量(例如,在结构内部的结构或几个字段)等的术语的数据项包括任何类型的数据和任何由一个应用程序可以使用的给定大小。一个内存对象是一个连续的数据块能够被映射到虚拟内存。连续的内存的典型的但不是排他性的实施例的一个或多个页面的存储器,或一个或多个文件页面(后者是文件的部分在一个或多个页面的大小)。内存对象的大小通常等于k次(k为整数)的页面大小。直到内存对象被映射到虚拟内存,它是不可访问的应用程序,即,数据不能被读出或写入到存储器对象。内存对象映射到虚拟内存之后,数据可以被读出或写入到存储器对象访问虚拟存储器,当然有足够的访问权限。虚拟内存的概念和虚拟地址映射到内存中的对象有如下的描述。传统的虚拟内存的概念,允许在主机操作系统(重新)地图虚拟页面的物理页面。在这种方式中,存储器可容纳更大的虚拟存储器(地址空间)的部分,而这些部分根据程序的需要动态地改变,使用底层硬件和操作系统服务。的基本机制,确保不同的虚拟地址空间中的地址,被映射到不同的物理地址。许多主机和互连网络组成的分布式环境。可能驻留在多个在分布式环境中,主机由多个进程共享的分布式共享内存(DSM)系统提供了一个单一的地址空间。任何进程都可以直接访问任何内存位置的地址空间中。帝斯曼实现每个本地内存和共享虚拟内存地址空间之间的映射。一个共享的虚拟内存地址空间被划分为页。根据一列的许多可能的预定义的存储器行为,网页上有专用的副本,或对多个主机的本地存储器中的副本驻留在同一时间。这些副本都标有访问权限,通常包括只读,读写,或NOACCESS。内存引用(访问)会导致访问异常,也被称为一个页面故障,当页面包含引用的内存地址标记为不可用(通过NOACCESS),或当它不具有足够的权限访问请求的类型或访问禁止(例如:当尝试写一个网页,其中有只读权限)。当异常被捕获时,它调用由操作系统的DSM系统的一部分被实现为一个异常处理程序。当驻留在远程主机上的内存位置,处理程序检索的页面,其中包含这个位置(或复印件)从远程主机。帝斯曼(通过处理器)与远程主机进行通信,页面时,终于到达时,它被复制到内存页面发生异常。访问权限,然后改变,可以恢复执行。通过以上机制,访问异常页面没有本地副本,通常会导致整个页面在主机之间移动。即使页面包含多个数据项,其中只有一个被实际引用,整个页面将被带进来。这样做的原因是,操作系统和相关的计算机体系结构提供了保护(访问权限)的页面的粒度,这意味着,如果页面的一部分有一定的访问权限,剩余部分必须是开放的(或阻塞)访问完全相同的权限(限制)。与DSM的工作的完整页面的粒度,如上所述,有两个主要的问题。首先,网络流量比实际需要高出很多由于内存冗余传输(增加邮件的大小)。其次,当一个内存页面切换位置时,它的动作是不相关的服务的访问异常的数据项,但可能需要在最初发现的页面所在的主机。这就减少了在系统中的并行性,并降低性能。该页面被说成是虚假,由两个主机共享:他们每个人都使用它的不同部分,但他们使用专门的页面(例如,当其中一人有页面访问某个数据项,其他不能访问的页面,并等待,虽然只需要访问一个不同的数据项)。已知的解决方案中使用的编译器降低粒度的DSM,从而使他们能与较小的页面。编译器基本上将每个内存参考代码中的附加说明,检查在本地机器上访问的数据的可用性,从而避免了使用基于页面的保护机制。然而,执行这些附加说明通常会导致很高的开销。现代操作系统都提供了约束力的虚拟地址空间的内存对象的机制。有如下一项不具约束力的示范代码,完成指定的映射,利用所谓的部分原始对象。在内存中的对象的虚拟地址空间的映射区域的机制,最初被设置,以使驻留在同一主机上的进程来共享数据。最初的想法是如下。让一个进程内存对象映射到其虚拟地址空间(例如使用指定的部分对象)。另一个过程不同的虚拟地址空间映射到相同的内存对象。其结果是,这两个进程共享内存对象通过各自的虚拟地址空间。通过其映射区域的其中之一的对象的任何修改,可以立即读取由另一个通过其自身的映射区域。上述多个映射的想法是一个非常重要的应用程序的内存映射I / O机制。使用的映射机制,这是可能的地图文件和类似的存储设备连接到一个进程的虚拟地址空间。因此,操作系统将确保修改映射区域均按修改映射文件,如果更新已在文件上直接进行通过I / O接口。由于访问内存中的对象只能通过它们被映射到虚拟内存,也做了处理(例如,更改访问权限)粒度的虚拟内存页面。页面粒度的固有缺点上面已经讨论了参照DSM。因此,需要在本领域中提供细粒度分布式虚拟共享内存,大大减少或消除迄今已知的分布式虚拟共享存储系统的弊端。
技术实现思路
根据一个方面,本专利技术提供了:在分布式共享内存(DSM)的系统,提供了一个单一的地址空间由多个进程共享;用于实现降低粒度分布共享存储器的方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)提供所述一个包括虚拟页面的虚拟地址空间的地址空间;(b)测绘的至少两个中的虚拟页所述的虚拟地址空间到相同的内存对象,该对象包括至少一个页面,所述页面包括至少两个迷你页面;(c)独立地分配,通过所述虚拟页面,驻留在同一页面中的迷你页面的访问权限;(d)在不同进程迷你页面的驻留在同一个页面独立处理。本专利技术还提供了分布式共享存储器(DSM)的系统,提供了一个单一的地址空间由多个进程共享,DSM是能够实现降低粒度的分布式共享存储器。DSM系统包括:所述构成包括虚拟页面的虚拟地址空间的地址空间中;所述虚拟地址空间中的至少两个中的虚拟页映射到相同的内存对象,该对象包括至少一个页面,所述页面包括至少两个迷你页面;转让分配独立地,通过所述存储对象的所述虚拟页,访问权限设置为驻留在同一页的迷你页面;处理器独立处理不同进程中的迷你页面驻留在同一个页面。本专利技术还提供:在分布式共享内存(DSM)的系统,提供了一个单一的地址空间由多个进程共享的DSM是能够实现降低粒度的分布式共享存储器;转让分配独立地,通过所述虚拟页面驻留在同一页面中的迷你页面的访问权限。更进一步地,本专利技术提供了:在分布式共享内存(DSM)的系统,提供了一个单一的地址空间由多个进程共享,DSM能够实现降低粒度的分布式共享存储器;处理器独立处理不同进程中的迷你页面驻留在同一个页面。长期迷你页面构成一个网页,其中包括(例如,一个或多个数据项),并对其进行本文档来自技高网
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【技术保护点】
分布式共享内存系统,用于实现降低粒度的分布式共享存储器,其特征在于,包括以下步骤的方法,提供了一个单一的地址空间的系统:(a)提供所述一个包括虚拟页面的虚拟地址空间的地址空间;(b)测绘的至少两个中的虚拟页所述的虚拟地址空间到相同的内存对象,该对象包括至少一个页面,所述页面包括至少两个迷你页面;(c)独立地分配,通过所述虚拟页面,驻留在同一页面中的迷你页面的访问权限;(d)独立处理不同进程中的迷你页面驻留在同一个页面,其中包括:(i)提供至少一个特权与相应的所述存储对象页面相关联的虚拟页面;(ii)在所述迷你页面为所述给定的过程中,改变访问权限的情况下,有一个最新的日期的本地副本所述迷你页面独立从迷你页面驻留在同一页中,或(iii)在这种情况下,有没有到日期的本地副本说,给定的过程中,移动说迷你页面利用上述特权虚拟页面独立从迷你页面驻留在同一个页面。

【技术特征摘要】
1.分布式共享内存系统,用于实现降低粒度的分布式共享存储器,其特征在于,包括以下步骤的方法,提供了一个单一的地址空间的系统:
(a)提供所述一个包括虚拟页面的虚拟地址空间的地址空间;
(b)测绘的至少两个中的虚拟页所述的虚拟地址空间到相同的内存对象,该对象包括至少一个页面,所述页面包括至少两个迷你页面;
(c)独立地分配,通过所述虚拟页面,驻留在同一页面中的迷你页面的访问权限;
(d)独立处理不同进程中的迷你页面驻留在同一个页面,其中包括:
(i)提供至少一个特权与相应的所述存储对象页面相关联的虚拟页面;...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:新昌县冠阳技术开发有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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