[发明专利]共享虚拟存储器

说明书

在本文公开了在计算设备的中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)之间的共享虚拟存储器的方法和系统。该方法包括分配在系统存储器内的表面。CPU虚拟地址空间可被创建，且在CPU页表内表面可映射到CPU虚拟地址空间。该方法还包括创建相当于CPU虚拟地址空间的GPU虚拟地址空间，在GPU页表内将表面映射到GPU虚拟地址空间，以及钉住表面。

本申请是申请日为2013年6月19日并且申请号为201380037973.6的同名中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及在计算系统内的中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)之间的共享虚拟存储器。更具体地，本发明涉及在CPU和GPU之间共享虚拟存储器。

背景技术

现代I/O设备可包括与很多CPU的计算机处理能力匹敌的计算机处理能力。作为结果，像计算设备的GPU一样，在传统上由CPU执行的计算任务的一部分可被卸载到I/O设备，从而提高了CPU的效率。

附图说明

图1是可根据实施例使用的计算设备的方框图；

图2A和2B是根据实施例的可用于实现共享虚拟存储器的过程的统一存储器架构(UMA)的示意图；

图3是示出根据实施例的共享虚拟存储器的方法的过程流程图；

图4是示出根据实施例的用于处理共享虚拟存储器的方法的过程流程图；

图5是示出根据实施例的存储共享虚拟存储器的代码的有形、非暂时性、计算机可读介质的方框图；

图6是用于实现共享物理存储器的示例性系统的方框图；以及

图7是可体现图6的系统的小型设备的示意图。

相同的数字在全部本公开和附图中使用来标注相似的部件和特征。在100系列中的数字指最初在图1中找到的特征；在200系列中的数字指最初在图2中找到的特征；依此类推。

具体实施方式

当前的操作系统和图形接口将GPU作为I/O设备管理，而不是将GPU作为类似于CPU的处理器管理。通过将GPU作为I/O设备管理，CPU和GPU具有物理存储器，其具有单独的物理地址域和单独的虚拟寻址方案。当将计算任务卸载到GPU时，数据从CPU的物理地址域拷贝到GPU的物理地址域。GPU可重构数据或配置编译器以遍历数据结构。此外，GPU可使用其自己的虚拟寻址方案来访问所拷贝的数据。

通过将在传统上由计算设备的CPU执行的计算任务的一部分卸载到计算设备的GPU，可提高CPU的效率。为了将任务卸载到GPU，可在CPU的物理存储器到GPU的物理存储器之间传送数据。可使用适合于CPU的技术(例如树和链表)构造数据。树和链表是基于指针的数据结构，其中CPU使用在各种节点处的指针遍历树或链表。例如，链表是包括一组节点的数据结构。每个节点包含两个字段、整数值和到列表中的下一节点的链路。最后一个节点链接到表示列表的末尾的终止符。

为了遍历链表，GPU一般重构数据或配置GPU编译器以遍历列表。GPU也可从事指针雕镂通过基于指针的结构，以便在数据拷贝到GPU存储器之后访问数据。指针雕镂指遍历指针的很多级别以便访问期望指针的过程。数据重构、编译器配置、以及当将计算任务卸载到GPU时出现的指针雕镂可降低通过将任务卸载到GPU而得到的任何效率。因此，在本文描述的实施例涉及在计算设备的CPU和GPU之间的虚拟存储器的共享。可在没有重构数据、配置GPU编译器以消费数据、或指针雕镂的情况下共享虚拟存储器。