计算装置中的存储管理制造方法及图纸

技术编号:2830517 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种结合有诸如移动SDRAM的存储器的计算装置,其能够通过在低功率自刷新模式下操作来节约能量,能够识别那些被分配但待用的存储区域。这些区域被集中到特定的存储体中,以便创建仅包含待用数据的存储体,并且然后其被置为自刷新。这降低了由计算装置所消耗的功率,并且改进了装置的能效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术披露了 一种改进计算装置的能耗的方法,尤其是通过降低由装置的随机存取存储器(RAM )所消耗的功率来改进计算装置的能耗。
技术介绍
正如文中使用的术语计算装置,将被广泛地解释为覆盖任何形 式的电计算装置,并且包括数据记录装置、任何类型或形式的计算 机(包括诸如个人数字助理(PDA)的手持和个人计算机),以及 任4可波形系凄t (form factor)的通信装置(包4舌移动电i舌、智能电 话、将通信、图像记录和/或重放以及计算功能结合在一个单独装置 中的通信器),以及其它形式的无线和有线信息装置,包括数字照 相机、MP3和其它的音乐播放器、以及数字无线电设备。由于多种原因,最小化由计算装置使用时所消耗的功率量是非 常重要的。对于一类装置,即,诸如移动电话、音乐播放器或便携 式游戏-操作台的电池供电的移动计算装置,已知在不需要对电池充 电或替换电池的情况下,装置可以运转的时间长度在决定关于购买 哪种类型的装置时是一个关键因素,因此,对每天使用的方式有主 要影响。最小化这种装置消耗的功率量很明显是这个领域中关键技 术中的一个。然而,对于所有装置,即4吏运4亍于主电源并且不一皮影 响移动电池供电装置的同样缺乏的能源所限制的那些装置,最小化功耗是能量效率的关4建度量,能量效率被认为是全球努力保护环境 的主要部分。已知计算装置中使用的软件构件的设计可对装置功耗具有主要的斧》口向。美国J文府的Energy Star i十戈'J ( http:〃www.energystar.gov )鼓励诸如打印机、》兹盘驱动器和监视器的装置制造商以他们能检测 到休止状态周期并且通过转向相对低功率模式来响应他们的方式 来设计他们的产品,并且许多台式计算机在他们的操作系统中包括功率管理配置。操作系统设计中的改进可以最小化移动计算装置中的功耗的 方式的一个实例是在存々者管J里(memory management) 4页i或。例如,计算装置上的存储器通常以存储体(bank)形式设置, 具有用于将数据从例如装置的中央处理器(CPU)传递到每个存储 体的地址或数据总线。在图1中示意性地示出了这种类型的存〗诸器 的实例。实质上,每个存储体相对于数据总线并行设置,其中,由 装置的中央处理器(CPU)所使用的数据总线的宽度指示每个存储 体的大小。因此,具有32位凄t据总线的CPU将具有设置成32位 宽的存储体形式的存储器。还存在多种方式可以配置装置中的 RAM。例如,存储器可被配置成每个装置多个存储体,如图2所示。 可选地,可以使用不包含多个存储体的RAM器件来配置装置中的 存储器,但是可以使每个RAM器件本身单独地进入自刷新,如图 3所示。实际上用于提供装置动态存储器的RAM器件的数量也是 系统设计者的选择,并且通常在某些方面依赖于器件的功能。在标题为计算装置中的存储管理的GB2406668A中披露了 操作系统可以利用设置存储器的这种方式,以最小化功耗并使计算 装置更节能。该文献描述了计算装置如何能重新排列其正在使用的物理随机存取存储器(RAM)以占用最小数量的邻接块,从而产生 可以一皮完全断电和切断的未^f吏用的存4诸体。除存储体被接通或断开之外,现在可以将其置于第三 种状态,在该第三种状态中,其仍处于上电模式,但尽管如此与完 全接通模式相比,仍然消耗明显较少量的功率。这种低功率模式有时被称作等待模式,但被更精确地称为自刷 新才莫式。其是诸如移动SDRAM (同步动态RAM )的新型存储器的 显著特征。自刷新已被描述为使DRAM能自己刷新并且独立于 CPU或外部刷新电路的存储技术。自刷新技术成为DRAM芯片自 身的组成部分并且显著地降低了功耗。当整个计算装置被置于等待模式时,例如,当便携式电脑进入 休眠时,将所有存储器置为自刷新模式节省了相当量的功率并且延 长了电池寿命;通常,这种装置中的大多数内部时钟和緩沖器也被 禁用并且被置为自刷新模式。因为当处于自刷新时,存储体不能被CPU访问,所以存在将 存储体设置为低功率模式的代价;为了能被访问,存储体必须 被去除自刷新模式并且置于全功率模式。这就是为什么自刷新通常 仅在整个计算装置处于等待时才被使用的原因。运行的存储管理的当前才莫型,例如上面4是及的GB2406668A, Wi定4叉存在用于存储器的两个有效状态;或者1妻通或者断开 (完全上电,或者完全断电)。该;漠型不考虑由诸如自刷新的低功 率模式表示的中间状态。 因此,本专利技术的目的是通过利用这种低功率模式来降低计算装 置的功耗。根据本专利技术的第 一方面,提供了 一种管理计算装置中的资源的 方法,该计算装置包括能够在简化功能低功率模式下运转的存储器,i亥方法包4舌a. i口、另'J已纟至寻皮分西己^旦当前^寺用(inactive)的存4诸》夹;b. 将所述待用存储块的内容收集在被识别的用于收集待用 数据的一个或多个物理存4诸体中;c. 将所述待用存储块的位置重新映射到所述物理存储体中;d. 将所述物理存储体置于低功率模式,用于节约能量;以及其中e. 对已经 一皮置为低功率沖莫式的任何物理存储体的随后访问 使装置将所述物理存储体置于正常的全功率操作模式。根据本专利技术的第二方面,提供了 一种被编程用来实现根据第一 方面的方法的计算装置。根据本专利技术的第三方面,提供了 一种用于使计算装置根据第一 方面的方法来运转的4喿作系统。附图说明现在,将参考附图,仅通过进一步的实例,来描述本专利技术的实施例,其中图1示出了使用具有多个存储体的单个RAM器件的存储系统;图2示出了使用每个器件具有多个存储体的多个RAM器件的 存4诸系统;图3示出了使用不包含多个存储体但可以使每个RAM器件单 独进入自刷新模式的多个RAM器件的存储系统;以及图4示出了根据本专利技术在计算装置的三存储体动态存储器中重 新排列现用(active)和空闲的存4诸器的实例。具体实施例方式在本专利技术背后的理解是,作为计算装置中现用的存储管理方案 的一部分,可以通过识别待用的(最近没有被使用的)数据并将这种数据收集在一个或多个存储体中,来开发潜力以进一步降低装置 的功耗,然后,即使当计算装置在完全操作时, 一个或多个存储体 可以被保持在自刷新的低功率模式下。由于在自刷新模式下,存储体将消库€远小于其在全运行状态下 的功率,结果是潜在地节省了功率。因为这种低功率状态仅用于已 经被识别为待用的存储器,保持存储器处于自刷新(其不能被立即 访问)的缺点并不显著地影响装置的总体性能。以下描述将4艮容易地^皮i殳计计算装置的本领域才支术人员所理 解,对于本领域的技术人员来说,诸如请求调页、异常处理、存储器石争片整理、空线一呈和存4诸管理单元(MMU)的才既念是熟悉的。一步描述。此外,尽管本专利技术在自刷新方面进行了主要描述,这并 不意味着限制本专利技术的范围,其可适用于4壬何其它以限制功能为代 价来保存能量的低功率模式。实现本专利技术的初始步骤是,识别未积相 使用的已分配的存4诸 块。为了本专利技术的目的,存储块可以纟皮定义为存储分配单元。这种存储器的实例可以包括 存储器,已经被分配给在较长的一段时间处于空闲的后台应 用程序 緩沖器,仅偶尔使用但因为其内容必须净皮保存,所以仍然永 久i也沣皮分酉己 大多凄丈字体和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理计算装置中的资源的方法,所述计算装置包括能够在简化功能低功率模式下运行的存储器,所述方法包括:    a.识别已经被分配但是待用的存储块;    b.将所述待用存储块的内容收集在被识别的用于收集待用数据的一个或多个物理存储体中;    c.将所述待用存储块的位置重新映射到所述物理存储体;    d.将所述物理存储体置于低功率模式以节约能量;以及其中    e.对已经被置于低功率模式的任何物理存储体的随后访问导致所述装置将所述物理存储体置于正常的全功率操作模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2005-5-18 0510188.61.一种管理计算装置中的资源的方法,所述计算装置包括能够在简化功能低功率模式下运行的存储器,所述方法包括a.识别已经被分配但是待用的存储块;b.将所述待用存储块的内容收集在被识别的用于收集待用数据的一个或多个物理存储体中;c.将所述待用存储块的位置重新映射到所述物理存储体;d.将所述物理存储体置于低功率模式以节约能量;以及其中e.对已经被置于低功率模式的任何物理存储体的随后访问导致所述装置将所述物理存储体置于正常的全功率操作模式。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述存储器是同步动态随 机存取存储器,以及其中,所述低功率模式是自刷新。3. 才艮据权利要求1或2所述的方法,其中,经由最近使用过的列 表的维护来管理那些待用的存储块的所述识别。4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,以往的存储器 使用模式的分析被用于确定存储器的特定区域是否被看作是 待用的。5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过空线程或 者通过后台任务来实现将所述待用存^f诸块的所述内容收集在 一个或多个物J里存卩诸体中。6. 4艮据前述4又利要求中任一项所述的方法,其中,通过在具有现 用...

【专利技术属性】
技术研发人员:理查德菲茨杰拉德
申请(专利权)人:西姆毕恩软件有限公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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