[发明专利]存储器子系统及管理方法、包含该子系统的计算机系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储器技术，尤其涉及存储器子系统、管理存储器子系统的方法以及包含存储器子系统的计算机系统。

背景技术

在计算机系统中，当运行例如非常大的数据库应用或大的系统模拟应用时，越来越需要大的存储器，以避免频繁的对外部存储设备的I/O访问。I/O访问由于大得多的访问等待时间和寻址开销而比存储器访问慢得多，从而会带来很大的性能损失。

存储器的访问速率不同，其价格也不同。一般地，快速存储器的单位价格高于慢速存储器的单位价格。因此，出于成本考虑，难以在保证较高的存储器访问速率的情况下提供容量很大的存储器。

另外，在作为服务器系统的计算机系统中，由于例如电子设计自动化(EDA)设计的复杂性等问题，难以把大量存储器安装到服务器中并同时保持非常高的存储器访问速率。因此，服务器的存储器容量受到一定的限制。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种存储器子系统、管理存储器子系统的方法以及包含存储器子系统的计算机系统，使得能够在保证期望性能(例如存储器访问速率)的情况下增加存储器容量。

本发明的一个实施例提供了一种用于计算机系统的存储器子系统，包含：连接到系统总线的第一存储器和第二存储器，第一存储器具有优于第二存储器的性能；和交换器，被配置为响应来自存储器子系统外部的交换命令，独立于系统总线地将交换命令中指定的第二存储器的至少一个物理存储器块和第一存储器的相应物理存储器块进行内容交换。

本发明的另一个实施例提供了一种包含上述存储器子系统的计算机系统，还包含交换控制器，被配置为预先确定要访问的、位于第二存储器中的数据，通知交换器将包含所述数据的至少一个物理存储器块的内容与第一存储器中相应数目的物理存储器块的内容分别进行交换，并修改逻辑存储器块与物理存储器块的对应关系以反映所述交换。

本发明的另一个实施例提供了一种计算机系统中管理存储器子系统的方法，所述存储器子系统包括连接到系统总线的第一存储器和第二存储器，第一存储器具有优于第二存储器的性能，所述方法包含：预先确定要访问的、位于第二存储器中的数据；独立于系统总线地将包含所述数据的至少一个物理存储器块的内容与第一存储器中相应数目的物理存储器块的内容分别进行交换；和修改逻辑存储器块与物理存储器块的对应关系以反映所述交换。

本发明的实施例从根本上改变了传统的存储器子系统的结构，能够在保证期望性能(例如存储器访问速率)的情况下增加存储器容量，具有更高的性价比、可扩展性和灵活性。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其他目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。

图1是示出了根据本发明实施例的计算机系统及其中的存储器子系统的示意图；

图2图示了根据本发明实施例的计算机系统中管理存储器的方法；

图3A示意性地示出了在计算机系统上运行的一个应用程序的页表；

图3B示意性地示出了图3A中的页表所对应的存储器空间的情况；

图4A示意性地示出了修改后的页表；以及

图4B示出了修改后的页表所对应的存储器空间的情况。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

图1是示出了根据本发明实施例的计算机系统及其中的存储器子系统的示意图。如图1所示，CPU 100通过系统总线110访问存储器子系统120。存储器子系统120包括连接到系统总线110的第一存储器130，连接到系统总线110的第二存储器140和连接到系统总线110的交换器150。第二存储器140的访问速率低于第一存储器130的访问速率。

系统总线110可以是任何用于连接主处理器(例如CPU)、存储器和其它设备(例如总线桥、从处理器等)的总线，例如PCI-E总线和Intel公司的FSB总线。

第一存储器130包括存储器模块128和存储器控制器122。虽然图中只示出一个存储器模块128，然而可根据存储器模块大小和容量需要配置相应数量的存储器模块。

第二存储器140包括存储器模块129和存储器控制器124。虽然图中只示出一个存储器模块129，然而可根据存储器模块大小和容量需要配置相应数量的存储器模块。