[发明专利]混合主存储器实现节能存储的方法

权利要求书

1.一种混合主存储器实现节能存储的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)构造混合主存储器：

混合主存储器由相变存储器PCM和动态随机存储器DRAM组成，相变存储器提供混合主存储器的主要容量，用于存储程序运行时所需要的指令和数据；DRAM通过数据线与磁盘和相变存储器相连，用于缓冲磁盘和相变存储器的数据，DRAM还通过数据线与处理器相连，用于向处理器发送数据；

2)根据如下读写策略对磁盘和相变存储器中的数据进行读写：

当处理器需要数据或指令时，首先判断它们是否存在于DRAM缓冲区中，如果存在就将其发送给处理器；如果不存在于DRAM缓冲区中，就继续判断它们是否存在于相变存储器中，如果存在于相变存储器就先将其读入DRAM缓冲区中，然后发送给处理器；如果它们不存在于相变存储器中，就从磁盘中将其读入DRAM缓冲区中，然后发送给处理器；

当DRAM缓冲区满时，部分页表会被替换掉以装载新的数据，在这些页表被替换掉前，首先判断该拟被替换掉的页表是否在相变存储器中和是否是脏数据，如果其不在相变存储器中或是脏数据，则将其写入相变存储器中，否则，直接用新的数据将其覆盖掉。

2.如权利要求1所述的混合主存储器实现节能存储的方法，其特征在于：给DRAM缓冲区中的每一项数据添加一个TAG标签，通过TAG标签判断其所标记数据的如下信息：是否有效，是否在相变存储器中，是否被修改过；所述TAG标签的数据结构包括有效位项、PCM位项、脏数据位项，其中每一项用一个比特位来存储，每一项的设置规则如下：

1)有效位设置：当数据存入DRAM缓冲区时，其标签TAG中的有效位设置为1；当数据被替换出DRAM缓冲区时，其标签TAG中的有效位设置为0；有效位为1的TAG所对应的数据区不能装载新的数据，有效位为0的TAG所对应的数据区可以装载新的数据，装载新的数据后其TAG的有效位设置为1；

2)PCM位设置：当数据从磁盘中读入DRAM缓冲区时，其标签TAG中的PCM位设置为0；当数据从相变存储器PCM中读入DRAM缓冲区时，其标签TAG中的PCM位设置为1；

3)脏数据位设置：当数据从磁盘或相变存储器中读入DRAM缓冲区时，其标签TAG中的脏数据位设置为0；当数据被处理器修改后，其标签TAG中的脏数据位设置为1。

3.如权利要求1所述的混合主存储器实现节能存储的方法，其特征在于：在DRAM缓冲区向相变存储器写的过程中，设有一个相变存储器写队列，当DRAM缓冲区被替换掉的页表需要写回相变存储器中时，先将这些页表送入相变存储器写队列中，然后再写入相变存储器。