[发明专利]冷热页管理加速设备、方法、MMU、处理器及电子设备

说明书

本申请实施例提供一种冷热页管理加速设备、方法、MMU、处理器及电子设备。在本申请实施例中，提供一种专用的冷热页管理加速设备，互联于处理器与物理内存之间，通过提供至少一条硬件通道可为物理内存对应的至少一个虚拟地址空间提供冷热页管理服务，进而代替处理器冷热页相关信息的获取，例如至少可代替处理器以硬件方式对物理内存中的页表进行扫描，降低CPU资源的开销，另外，相比于以软件方式，以专用硬件获取冷热页相关信息，可充分发挥硬件在速度上优势，提高获取冷热页相关信息的频率和精度。

技术领域

本申请涉及内存管理技术领域，尤其涉及一种冷热页管理加速设备、方法、MMU、处理器及电子设备。

背景技术

近些年，在内存中计算(in-memory computing)越来越受到重视，in-memorycomputing是一种在计算过程中尽量让数据保存在内存中，减少处理器(CentralProcessing Unit，CPU)和存储介质或者远端负责提供数据的节点的交互，以提高计算效率的技术，这使得内存管理被高度重视。

在内存管理中，冷热页访问信息是内存利用率提升所必须的关键信息之一。例如，在介质交换场景中，根据冷热页访问信息将冷页面换出到磁盘等介质来给其他更需要内存空间的程序腾出内存空间，可以提高内存利用率。尤其是，冷热页访问信息越精确，介质交换越合理，越有利于提高内存利用率。

在现有技术中，冷热页访问信息是由CPU以软件方式获取的，对冷热页访问信息的获取频率越高，获取的冷热页访问信息越准确，但与此同时CPU开销也就越大，严重影响CPU性能。

发明内容

本申请的多个方面提供一种冷热页管理加速设备、方法、MMU、处理器及电子设备，代替CPU进行冷热页相关信息的获取，降低CPU资源的开销，提高获取冷热页相关信息的频率和精度。

本申请实施例提供一种冷热页管理加速设备，互联于电子设备的处理器和物理内存之间，用于为所述物理内存对应的至少一个虚拟地址空间提供冷热页管理服务，包括：信息处理模块、至少一条硬件通道以及通道寄存器，其中，至少部分硬件通道包括第一寄存器和内部存储介质；所述第一寄存器，用于在其所属硬件通道被配置服务于虚拟地址空间时，存储所述虚拟地址空间的页表的基地址，所述基地址用于表征所述页表在所述物理内存中的存储地址；所述内部存储介质，用于在其所属硬件通道被配置服务于虚拟地址空间时，存储所述虚拟地址空间对应的冷热页访问信息；所述信息处理模块，用于针对被配置服务于虚拟地址空间的任一硬件通道，根据所述任一硬件通道中的第一寄存器中存储的页表的基地址，对所述物理内存中的对应页表进行周期性扫描，得到所述虚拟地址空间对应的冷热页访问信息，并写入所述任一硬件通道中的内部存储介质中；以及在每次扫描完成之后，通过所述通道寄存器向所述处理器提供扫描完成的通道号，以使所述处理器根据所述扫描完成的通道号对应硬件通道中的内部存储介质中的冷热页访问信息执行冷热页处理操作。

本申请实施例提供一种冷热页管理方法，应用于互联于电子设备的处理器和物理内存之间的冷热页管理加速设备，所述冷热页管理加速设备包括至少一条硬件通道和通道寄存器，至少部分硬件通道包括第一寄存器和内部存储介质，所述方法包括：针对被配置服务于虚拟地址空间的任一硬件通道，根据所述任一硬件通道中的第一寄存器中存储的页表的基地址，对所述物理内存中的对应页表进行周期性扫描，得到所述虚拟地址空间对应的冷热页访问信息；将所述虚拟地址空间对应的冷热页访问信息，写入所述任一硬件通道中的内部存储介质中；以及在每次扫描完成之后，通过所述通道寄存器向所述处理器提供扫描完成的通道号，以使所述处理器根据所述扫描完成的通道号对应硬件通道中的内部存储介质中的冷热页访问信息执行冷热页处理操作。