[发明专利]文件页面管理单元、处理设备和文件页面管理方法

说明书

提供一种文件页面管理单元、处理设备和文件页面管理方法，该文件页面管理单元(10)包括：寄存器(11)，用于存储进程的文件页表，文件页表用于记录为目标文件分配的虚拟地址段的信息以及目标文件的物理页面基地址，其中目标文件以物理页面为单位存储在非易失性存储器中；处理电路(12)，用于根据进程在访问目标文件时的目标虚拟地址查询寄存器存储的文件页表，以确定目标虚拟地址对应的物理页面基地址；处理电路，还用于根据物理页面基地址和目标虚拟地址确定目标文件的物理页面地址，并将物理页面地址发送至内存控制器。该文件页面管理单元能够提高文件管理性能。

技术领域

本发明实施例涉及数据处理领域，并且更具体地，涉及文件页面管理单元、处理设备和文件页面管理方法。

背景技术

下一代NVM(Non-Volatile Memory，非易失性存储器)介质，如PCM(Phase ChangeMemory，相变存储器)、ReRAM(Resistive Random Access Memory，电阻式随机存取存储器)、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory，磁阻式随机存取存储器)等，具有按字节(byte)寻址和访问的能力，可以提供与DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)相似的接口，并且可以通过类似与内存管理的方式，采用页面(Page)进行管理。

下一代NVM介质可以挂在内存总线上，因此提供了CPU(Central ProcessingUnit，中央处理单元)直接访问NVM介质的可能性。

传统文件系统对文件的访问采用遵循POSIX(可移植操作系统接口，PortableOperating System Interface)标准的接口，比如读(read)、写(write)等，来访问NVM上的文件数据。但是，该方法需要通过系统调用，产生中断及上下文切换，并将数据从NVM拷贝到用户空间的主存，开销比较大。

有些现有操作系统可以提供MMAP(Memory Map，存储器映射)的读写方式，其中通过将文件映射到进程的虚拟地址空间，然后将数据从硬盘读到高速缓存，提供了进程直接访问文件的能力。但是MMAP方式需要在内存中建立高速缓存，并将数据从NVM介质读到高速缓存中，开销比较大，文件管理性能较低。

发明内容

本发明实施例提供一种文件页面管理单元、处理设备和文件页面管理方法，能够提高文件管理性能。

第一方面，提供了一种文件页面管理单元(File Page Management Unit，FMU)，包括：寄存器，用于存储进程的文件页表，所述文件页表用于记录为所述进程要访问的目标文件分配的虚拟地址段的信息以及所述目标文件的N个物理页面基地址，其中所述目标文件以物理页面为单位存储在非易失性存储器中，所述目标文件的N个物理页面基地址以一维线性数组的形式记录，所述虚拟地址段包括N个虚拟地址，所述N个虚拟地址和所述N个物理页面基地址一一对应，N为正整数；处理电路，用于根据所述进程在访问所述目标文件时的目标虚拟地址查询所述寄存器存储的文件页表，以确定所述目标虚拟地址对应的物理页面基地址，其中所述目标虚拟地址落入所述为目标文件分配的虚拟地址段；所述处理电路，还用于根据所述目标虚拟地址对应的物理页面基地址和所述目标虚拟地址确定所述目标文件的物理页面地址，并将所述物理页面地址发送至内存控制器。

结合第一方面在第一方面的第一种实现方式中，所述虚拟地址段的信息包括所述虚拟地址段的起始虚拟地址。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述处理电路在根据所述目标虚拟地址对应的物理页面基地址和所述目标虚拟地址确定所述文件的物理页面地址时，具体用于：

根据所述目标虚拟地址Av1中除页面大小占据的位数之外的剩余高位获得虚拟地址Av2，根据所述起始虚拟地址As1中除页面大小占据的位数之外的剩余高位获得起始虚拟地址As2；