[发明专利]用于压缩和紧凑虚拟存储器的方法和装置

说明书

本发明描述了一种用于存储器设备的方法与装置，该存储器设备包括用于虚拟存储器的压缩存储的动态更新部分。存储器设备可以包括与压缩存储部分分开的未压缩存储部分。虚拟存储器能够将存储器地址映射到压缩存储部分。可以将未压缩存储部分中分配的存储区域压缩到压缩存储部分中。因此，存储区域变为可用于存储器设备中所请求的未来分配(例如在压缩之后)。可以更新压缩存储部分以存储所压缩的存储区域。响应于对访问所压缩的存储区域中的数据的请求，可以将所压缩的存储区域解压缩回存储器设备中的未压缩部分。

技术领域

本发明整体涉及存储器系统。更具体地，本发明涉及用于虚拟存储器系统的压缩和/或紧凑存储器。

背景技术

人们已经开发出虚拟化技术以为大小超过存储器设备实际物理容量的存储空间增强存储器管理。通常，存储器虚拟化可基于利用耦接到存储器设备的存储设备的存储器交换。由于存储器对象和/或IO(输入/输出)大小不是确定性的，因此可能要在存储设备和存储器设备之间换入/换出不同大小或页数的未压缩存储器。因此，用于为交换存储器传输所存储的存储器数据的IO吞吐量和/或延迟可能会不利地影响虚拟存储器系统的性能。

此外，某些存储设备，诸如基于旋转的硬盘的性能可能对存储器访问的数据局域性具有很强依赖性以减少冗长的磁盘旋转。然而，在运行时期间数据局域性可能得不到保证，因为用于存储器访问的群集特性在不同的数据处理任务中有所不同。因此，通过在存储器设备和存储设备之间的页入/页出进行存储器交换以支持一般的数据处理任务可能会进一步降低存储器系统的可察觉性能。

尽管采用越来越大大小的实际物理存储器的趋势往往会降低设备间存储器交换的性能成本，但是可以提供数据处理系统中的特定特征增强而没有存储大小的变化。例如，可以基于基本相同量的存储大小在现有设备上实现对更高屏幕分辨率的支持。然而，仅仅高两倍的屏幕分辨率就可能对应于窗口缓冲区大小的四倍增加。因此，如果不对物理存储大小的增加进行补偿，用于实现更高屏幕分辨率的系统性能可能会劣化并明显地变慢。

因此，虚拟存储器系统的传统具体实施不能支持有限的物理存储大小所约束的性能要求。

发明内容

存储器设备中动态维护的压缩存储器池能够基于与海量存储设备耦接的存储器设备为虚拟存储器提供额外支持层。可以将虚拟存储器地址分页或映射到存储器设备的未压缩部分、压缩的存储器池和/或存储设备。压缩的存储器池可以在存储器设备内扩大和缩小而对虚拟存储器没有大小限制。

在一个实施例中，可以将存储页面(例如未压缩存储器的面积单元)压缩到压缩存储器中的压缩存储单元(或压缩页面)中。可以将多个压缩存储单元紧凑化到一起作为压缩存储器中固定大小的段。可以设定段的大小以在存储器设备和海量存储设备之间进行有效数据传输，用于换入/换出压缩存储单元的段，以支持虚拟存储器分页器。

在另一个实施例中，存储器设备可以包括用于虚拟存储器的压缩存储的动态更新部分。存储器设备可以包括与压缩存储部分分开的未压缩存储部分。虚拟存储器能够将存储器地址映射到压缩存储部分。可以将未压缩存储部分中分配的存储区域压缩到压缩存储部分中。因此，存储区域可变为可用于存储器设备中所请求的将来分配(例如在压缩之后)。可以更新压缩存储部分以存储所压缩的存储区域。响应于对访问所压缩的存储区域中的数据的请求，可以将所压缩的存储区域解压缩回存储器设备中的未压缩部分。