[发明专利]一种物理内存管理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及物理内存技术领域，尤其涉及一种物理内存管理方法及装置。

背景技术

目前很多终端使用虚拟内存技术实现小物理内存运行大程序。该技术主要利用MMU(Memory Management Unit，内存管理单元)将虚拟地址映射到物理内存地址，虚拟地址对应程序代码空间，程序代码实际存储在物理存储器中。

请参见图1，需要设置MMU转换页表和物理页索引表，MMU转换页表用于记载虚拟地址到物理内存地址的映射关系，物理页索引表用于记载物理存储器地址到虚拟地址的对应关系。MMU转换页表的页表项可以使用两级页表，页表有三种：大页、小页和极小页，其中大页空间为64KB，小页空间为4KB，极小页空间为1KB。页表项又称描述符，描述符储存了物理地址和访问权限标识位。物理地址是一段虚拟地址对应在物理内存中的基地址，它是一个起始地址，小页描述符是4KB长度的物理地址的起始地址。

物理内存分为常驻部分和非常驻部分，MMU转换页表和物理页索引表保存在常驻物理内存中。MMU转换页表和物理页索引表的数组长度均与虚拟内存的地址长度成正比。MMU工作时，根据虚拟内存的地址长度以及实际映射关系，将设置相应对应数组长度的MMU转换页表和物理页索引表，并存储在常驻物理内存中。

但是，同时设置并存储MMU转换页表和物理页索引表占用大量常驻物理内存，增加了整体物理内存的开销。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种物理内存管理方法及装置，用于优化常驻物理内存的存储结构，通过实施本发明方案，能够根据实际将全部或部分物理页索引表保存到MMU转换页表中，节省常驻物理内存的开销，从而节省了整体物理内存的开销。

一种物理内存管理方法，包括：

当系统启动时，初始化内存管理单元MMU转换页表的页表项，所述页表项包括标识位和数据位，所述标识位用于指示所述页表项对应的虚拟地址分页是否被映射到物理内存，所述数据位用于存储数据；

将物理页索引表中的物理页地址写入所述MMU转换页表对应页表项的数据位；

当未映射的任一虚拟地址分页需要映射到物理内存时，将存储在所述虚拟地址分页对应页表项中的物理页地址转存到临时列表；

当已映射的任一虚拟地址分页不需要映射到物理内存时，将所述临时列表中对应的物理页地址写入所述虚拟地址分页的对应页表项的数据位。

优选地，所述将存储在所述虚拟地址分页对应页表项中的物理页地址转存到临时列表之后进一步包括：修改所述对应页表项的标识位，使其指示所述对应页表项对应的虚拟地址分页已被映射到物理内存；将所述虚拟地址分页对应的物理内存地址写入所述对应页表项的数据位。

优选地，所述将所述临时列表中对应的物理页地址写入所述虚拟地址分页的对应页表项之前进一步包括：修改所述对应页表项的标识位，使其指示所述对应页表项对应的虚拟地址分页未被映射到物理内存；初始化所述对应页表项的数据位。

优选地，所述MMU转换页表的页表项数量与所述虚拟地址分页的数量相同；所述物理页索引表的物理页地址数量与所述虚拟地址分页的数量相同。

优选地，所述标识位为所述页表项的低位，为12位；所述数据位为所述页表项的高位，为20位；所述物理页索引表中的物理页地址为16位。

优选地，所述MMU转换页表与所述临时列表设置于常驻物理内存中。

一种物理内存管理装置，包括：

初始化单元，用于当系统启动时，初始化内存管理单元MMU转换页表的页表项，所述页表项包括标识位和数据位，所述标识位用于指示所述页表项对应的虚拟地址分页是否被映射到物理内存，所述数据位用于存储数据；

第一写入单元，用于将物理页索引表中的物理页地址写入所述MMU转换页表对应页表项的数据位；

转存单元，用于当未映射的任一虚拟地址分页需要映射到物理内存时，将存储在所述虚拟地址分页对应页表项中的物理页地址转存到临时列表；

第二写入单元，用于当已映射的任一虚拟地址分页不需要映射到物理内存时，将所述临时列表中对应的物理页地址写入所述虚拟地址分页的对应页表项的数据位。