[发明专利]用于对异构系统存储器中的存储器功率消耗进行优化的系统和方法

说明书

背景技术

便携式计算设备(例如，蜂窝电话、智能电话、平板计算机、便携式数字助理(PDA)、便携式游戏控制台、可穿戴设备以及其它电池供电的设备)以及其它计算设备持续提供不断扩展的一系列功能和服务，并且为用户提供前所未有水平的对信息、资源和通信的接入。为了与这些服务增强保持同步，这样的设备已经变得更加强大并且更加复杂。如今便携式计算设备通常包括片上系统(SoC)，其包括嵌入在单个基板上的一个或多个芯片组件(例如，一个或多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器等)。SoC可以经由高性能数据和控制接口耦合到一个或多个易失性存储器设备，例如，动态随机存取存储器(DRAM)。

DRAM是一种类型的易失性存储器，其在集成电路内的单独的电容器中存储数据的每比特。可以对电容器充电或者放电。利用这两种状态来表示比特的两个值，通常被称为0和1。由于电容器泄露电荷，所以该信息最终逐渐消失，除非周期性地刷新电容器电荷。由于这种刷新要求，所以DRAM被称为动态存储器，这与SRAM和其它静态存储器相反。DRAM的优点是其结构简单--每比特仅需要一个晶体管和电容器--这允许DRAM达到非常高的密度。然而，随着DRAM密度和速度要求持续增加，存储器功率消耗仍然是关键的问题。

因此，存在对于用于减小将易失性随机存取存储器(VRAM)并入其中的系统中的存储器功率消耗的改进的系统和方法的需求。

发明内容

公开了用于在便携式通信设备中提供异构系统存储器的系统、方法和计算机程序。一种系统的一个实施例包括：片上系统(SoC)，其耦合到非易失性随机存取存储器(NVRAM)以及易失性随机存取存储器(VRAM)。所述SoC包括：用于对包括所述NVRAM和所述VRAM的异构系统存储器进行映射的操作系统。所述操作系统包括被配置为进行以下操作的存储器管理器：将所述NVRAM的第一部分分配为用于交换操作的块设备，将所述NVRAM的第二部分分配用于只读程序代码和数据，以及将所述NVRAM的第三部分分配用于操作系统页表。将所述VRAM分配用于程序堆和程序栈。

另一实施例是用于对便携式通信设备中的存储器功率消耗进行优化的方法。所述方法对用于便携式通信设备上的片上系统(SoC)的异构系统存储器进行配置。所述异构系统存储器包括耦合到所述SoC的非易失性随机存取存储器(NVRAM)以及易失性随机存取存储器(VRAM)。将所述NVRAM的第一部分分配为用于交换操作的块设备。将所述NVRAM的第二部分分配用于只读程序代码，以及将所述NVRAM的第三部分分配用于操作系统页表。将所述VRAM分配用于程序堆和程序栈。

附图说明

在各图中，除非另外指出，否则类似的附图标记贯穿各个视图指代类似的部分。对于诸如“102A”或者“102B”之类的字母字符名称的附图标记而言，字母字符名称可以对同一图中的两个类似的部分或者元素进行区分。当旨在附图标记包含在所有图中具有相同的附图标记的所有部分时，可以省略附图标记的字母字符名称。

图1是用于对异构系统存储器中的存储器功率消耗进行优化的系统的实施例的框图。

图2是示出在图1中的系统中实现的用于对异构系统存储器中的存储器功率消耗进行优化的方法的实施例的流程图。

图3是示出将各种示例性存储器请求类型分配给包括异构系统存储器的动态随机存取存储器(DRAM)以及磁阻随机存取存储器(MRAM)的表格。

图4是用于将虚拟地址空间转换为DRAM和MRAM的物理地址空间的存储器映射的示例性实施例。

图5是用于存储用于包括异构系统存储器的存储器类型的初始化信息的数据结构的实施例。

图6是用于存储软件存储器分区的系统存储器特性的数据结构的实施例。

图7示出被映射到DRAM和MRAM的物理地址空间的各种操作系统区。

图8是示出用于将程序映像封装在图1的非易失性块存储器中的示例性程序头部标志的表格。

图9是示出用于图1中的系统中的程序加载的方法的实施例的功能框图。

图10是示出用于将程序映像从非易失性块存储器加载到异构系统存储器的方法的实施例的流程图。

图11是示出用于对图1中的异构系统存储器进行初始化的方法的实施例的流程图。

图12是示出用于对被分配给图1中的异构系统存储器中的非易失性随机存取存储器(NVRAM)的块设备的大小进行校准的方法的实施例的流程图。