[发明专利]一种分层的基于随机映射的相变内存磨损均衡方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种分层的基于随机映射的相变内存磨损均衡方法及系统。

背景技术

由于相变内存存在写次数有限的缺点，因此，提升相变内存的寿命就成为其能否实际应用的关键技术。磨损均衡技术是提升相变内存寿命的主要方法之一。

现有的磨损均衡技术主要问题是，或者是跟踪每个内存单元的写次数，造成大量的存储空间和性能开销，或者是内存调整方式存在信息泄露，无法抵御恶意磨损程序的攻击。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种分层的基于随机映射的相变内存磨损均衡方法及系统，可改进相变内存磨损均衡效果，达到提升相变内存寿命的目的，同时对性能的影响降到最低。

本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种分层的基于随机映射的相变内存磨损均衡方法，包括：

S1.将相变内存地址空间划分为RANK、BANK、REGION三个层次，并设置每个层次的内存写次数计数器；

S2.初始化每个层次的内存随机映射表集；如果某一层次的内存写次数计数器大于或等于该层次预设的写次数阈值，则更新其内存随机映射表集；

S3.针对内存写操作，分别从RANK层、BANK层和REGION层进行内存逻辑地址到内存物理地址的转换。

其中，所述步骤S3具体包括：

S31：从内存逻辑地址，获取逻辑rank编号，查询RANK层当前内存映射表；如果RANK层当前内存随机映射表中相应表项的调整标志位已被设置，则使用RANK层当前内存映射表相应表项的逻辑rank编号和物理rank编号的映射关系进行rank编号转换；如果RANK层当前内存随机映射表中相应表项的调整标志位未被设置，则使用上次RANK层内存随机映射表的逻辑rank编号和物理rank编号的映射关系进行rank编号转换；

S32：从内存逻辑地址，获取逻辑bank编号，查询BANK层相应的当前内存映射表；如果BANK层当前内存随机映射表中相应表项的调整标志位已被设置，则使用BANK层当前内存映射表相应表项的逻辑bank编号和物理bank编号的映射关系进行bank编号转换；如果BANK层当前内存随机映射表中相应表项的调整标志位未被设置，则使用BANK层上次内存随机映射表的逻辑bank编号和物理bank编号的映射关系进行bank编号转换；

S33：从内存逻辑地址，获取逻辑region编号，查询REGION层相应的当前内存映射表；如果REGION层当前内存随机映射表中相应表项的调整标志位已被设置，则使用REGION层当前地址映射表相应表项的逻辑region编号和物理region编号的映射关系进行region编号转换；如果REGION层当前内存随机映射表中相应表项的调整标志位未被设置，则使用REGION层上次内存随机映射表的逻辑region编号和物理region编号的映射关系进行region编号转换。

其中，所述步骤S1进一步包括：

S11：划分RANK层：相变内存包含4个rank，若相变内存的大小为s字节，则每个rank的大小为s/4个字节，RANK层包含4个rank，RANK层的基本处理单元是rank；

S12：划分BANK层：相变内存每个rank包含4个bank，根据S11，每个bank的大小为s/4/4个字节，则BANK层包含16个bank，BANK层的基本处理单元是bank；

S13：划分REGION层：1个相变内存行row大小为4096字节，n个row为1个region，其中，n≥1；根据S11和S12，每个bank包含s/4/4/(n*4096)个region；

S14：每个region设置一个REGION写次数计数器，记录该region内的写次数；每个bank设置一个BANK写次数计数器，记录该bank内的写次数；每个RANK设置一个RANK写次数计数器，记录该rank内的写次数；设置一个全局写次数计数器，记录相变内存的全部写次数；写次数计数器的类型为整型，每次对内存进行写操作时，根据写操作的地址，相对应的REGION写次数计数器、BANK写次数计数器和RANK写次数计数器均递增1。

其中，所述步骤S2进一步包括：