本發(fā)明涉及內(nèi)存管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及計算組件的內(nèi)存資源管理方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray，fpga)是在可編程陣列邏輯(programmablearraylogic，pal)、門陣列邏輯(gatearraylogic，gal)、可編程邏輯器件(programmablelogicdevice，pld)等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。fpga具有邏輯資源、存儲資源、算法模塊和嵌入式硬核模塊等豐富的資源，并具備高性能、高靈活性等特點?；谝陨咸攸c，利用fpga實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的計算已經(jīng)成為研究熱點。除了fpga，顯卡上的圖形處理器(graphicprocessingunit，gpu)因其內(nèi)部分布可應(yīng)對并行高運算密度大問題的算術(shù)邏輯單元，已經(jīng)被用來解決復(fù)雜的計算問題。

這些fpga、顯卡或?qū)Ｓ酶咝阅苡嬎憧ǖ扔嬎憬M件都會配備一定容量的存儲器為計算、邏輯處理等過程提供內(nèi)存資源。上述存儲容量通常是受限的，如何合理高效地進(jìn)行內(nèi)存資源的管理以滿足大存儲量的計算是上述計算組件面臨的問題。

在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)存資源管理多以字節(jié)(byte)為單位進(jìn)行分配與釋放，且計算與結(jié)果公用內(nèi)存資源。以字節(jié)為單位進(jìn)行內(nèi)存資源管理容易出現(xiàn)內(nèi)存資源碎片，無形中降低了內(nèi)存資源的使用效率。而計算使用內(nèi)存資源與結(jié)果使用內(nèi)存資源公用內(nèi)存資源使得內(nèi)存資源不能得到合理的管理和使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提高內(nèi)存資源的使用效率，以及解決計算與結(jié)果公用內(nèi)存資源的問題。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種內(nèi)存資源管理方法，所述方法由一個計算設(shè)備執(zhí)行，所述計算設(shè)備包括至少一個處理器和至少一個存儲媒介，其特征在于，所述方法包括：將計算內(nèi)存資源劃分為一個或多個內(nèi)存塊；接收使用所述計算內(nèi)存資源的請求；根據(jù)所述請求確定請求內(nèi)存資源的大??；以及根據(jù)所述請求內(nèi)存資源的大小分配所述計算內(nèi)存資源。

一種內(nèi)存資源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)存資源管理系統(tǒng)包括：處理模塊，用于作計算或邏輯處理；內(nèi)存模塊，用于為所述處理模塊的所述計算或所述邏輯處理提供計算內(nèi)存資源；內(nèi)存管理模塊，用于對所述內(nèi)存模塊的所述計算內(nèi)存資源進(jìn)行管理，所述對所述內(nèi)存模塊的所述計算內(nèi)存資源進(jìn)行管理包括：將所述計算內(nèi)存資源劃分為一個或多個內(nèi)存塊；接收使用所述計算內(nèi)存資源的請求；根據(jù)所述請求確定請求內(nèi)存資源的大?。灰约案鶕?jù)所述請求內(nèi)存資源的大小分配所述計算內(nèi)存資源。

在本發(fā)明中，所述內(nèi)存塊大小為2ⁿ個兆字節(jié)，且n為大于或等于1的整數(shù)。

在本發(fā)明中，所述根據(jù)所述請求分配所述計算內(nèi)存資源包括：確定所述計算內(nèi)存資源中可用內(nèi)存資源的大小大于或等于所述請求內(nèi)存資源的大小，得到第一確定結(jié)果；根據(jù)所述第一確定結(jié)果，修改所述可用內(nèi)存資源的大??；根據(jù)所述請求內(nèi)存資源的大小以及所述可用內(nèi)存資源，確定分配內(nèi)存資源；以及發(fā)送所述分配內(nèi)存資源地址。

在本發(fā)明中，所述內(nèi)存資源管理方法進(jìn)一步包括：確定所述分配內(nèi)存資源已被釋放，得到第二確定結(jié)果；以及根據(jù)所述第二確定結(jié)果，修改所述可用內(nèi)存資源的大小。

在本發(fā)明中，所述根據(jù)所述請求分配所述計算內(nèi)存資源包括：確定所述計算內(nèi)存資源中的可用內(nèi)存資源的大小小于所述請求內(nèi)存資源的大小，得到第三確定結(jié)果；以及根據(jù)所述第三確定結(jié)果，發(fā)送請求失敗通知。

在本發(fā)明中，所述請求內(nèi)存資源的大小為所述內(nèi)存塊大小的整數(shù)倍。

在本發(fā)明中，所述計算設(shè)備包括現(xiàn)場可編輯邏輯門陣列(field-programmablegatearray，fpga)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)如下：

一、內(nèi)存資源管理以大字節(jié)(例如，2ⁿ兆字節(jié)，n為大于或等于1的整數(shù))為單位進(jìn)行分配與釋放，減少了以單個字節(jié)為單位進(jìn)行內(nèi)存資源管理容易出現(xiàn)內(nèi)存資源碎片的情況；

二、計算使用內(nèi)存資源與結(jié)果使用資源采用分離管理方式，避免了計算使用內(nèi)存資源與結(jié)果使用內(nèi)存資源公用內(nèi)存資源的情況；

三、一次釋放使用完畢的內(nèi)存資源，使得可用內(nèi)存資源可以得到即時的更新，大幅度提高了內(nèi)存資源的使用效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的內(nèi)存資源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的內(nèi)存分配示例流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例的內(nèi)存釋放示例流程圖；以及

圖4為本發(fā)明實施例內(nèi)存資源管理系統(tǒng)的一種計算機(jī)設(shè)備的架構(gòu)示例圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

如圖1所示，所述內(nèi)存資源管理系統(tǒng)可以包括處理模塊110、內(nèi)存模塊120和內(nèi)存管理模塊130。

所述處理模塊110可以用于計算、邏輯處理等過程。

所述內(nèi)存模塊120可以包括計算內(nèi)存資源。所述計算內(nèi)存資源可以為計算過程提供內(nèi)存資源。在一些實施例中，所述內(nèi)存模塊120中還可以包括結(jié)果內(nèi)資源，所述結(jié)果內(nèi)存資源可以為計算結(jié)果提供內(nèi)存資源。在一些實施例中，計算內(nèi)存資源與結(jié)果內(nèi)存資源也可以分別存在于兩個存儲模塊中。計算內(nèi)存資源與結(jié)果內(nèi)存資源采用分離管理方式，避免了計算內(nèi)存資源與結(jié)果內(nèi)存資源公用內(nèi)存資源的情況。

所述內(nèi)存管理模塊130可用于管理所述內(nèi)存模塊120的計算內(nèi)存資源。

圖2為本發(fā)明的內(nèi)存分配示例流程圖。

在步驟210，內(nèi)存管理模塊130可以將內(nèi)存模塊120中的計算內(nèi)存資源劃分為一個或多個內(nèi)存塊。所述內(nèi)存塊的大小可以為256字節(jié)(byte)的整數(shù)倍，例如，一個內(nèi)存塊的大小可以為512兆字節(jié)(megabyte，m)。在一些實施例中，每個內(nèi)存塊的大小可以相等，也可以不等。

在步驟220，內(nèi)存管理模塊130可以接收使用計算內(nèi)存資源的請求。所述使用計算內(nèi)存資源的請求可以來自于處理模塊110。

在步驟230，內(nèi)存管理模塊130可以根據(jù)所述請求，確定請求內(nèi)存資源的大小。所述請求內(nèi)存資源可以只處理模塊110在進(jìn)行計算時所需的內(nèi)存資源。所述請求內(nèi)存資源的大小可以為所述內(nèi)存塊大小的整數(shù)倍。

在步驟240，內(nèi)存管理模塊130可以判斷計算內(nèi)存資源中的可用內(nèi)存資源的大小是否小于所述請求內(nèi)存資源的大小。所述可用內(nèi)存資源可以指沒有被占用的空閑內(nèi)存資源。如果內(nèi)存管理模塊130判斷可用內(nèi)存資源的大小小于所述請求內(nèi)存資源的大小，則執(zhí)行步驟250。如果內(nèi)存管理模塊130判斷可用內(nèi)存資源的大小大于或等于請求內(nèi)存資源的大小，則執(zhí)行步驟260。

在步驟250，內(nèi)存資源管理模塊130可以向處理模塊110發(fā)送請求失敗通知。

在步驟260，內(nèi)存資源管理模塊130可以根據(jù)請求內(nèi)存資源的大小和可用內(nèi)存資源，確定分配內(nèi)存資源。所述分配內(nèi)存資源可以包括從可用內(nèi)存資源中確定的分配給處理模塊110的內(nèi)存資源。

在步驟270，內(nèi)存資源管理模塊130可以修改可用內(nèi)存資源的大小。所述修改可用內(nèi)存資源的大小可以包括將所述可用內(nèi)存資源的大小減去分配內(nèi)存資源的大小。例如，可用內(nèi)存資源的大小為2g(gigabyte)，當(dāng)2g的可用內(nèi)存資源被分配占用1g后，可用內(nèi)存資源的大小會被內(nèi)存資源管理模塊130修改為1g。

在步驟280，內(nèi)存資源管理模塊130可以向處理模塊110發(fā)送分配內(nèi)存資源地址。所述分配內(nèi)存資源地址可以用于表示分配內(nèi)存資源的位置。

在一些實施例中，內(nèi)存資源管理模塊130可以在步驟260之前執(zhí)行步驟270，也可以在步驟260之后執(zhí)行步驟270。在一些實施例中，內(nèi)存資源管理模塊130也可以同時執(zhí)行步驟260和步驟270。

圖3為本發(fā)明的內(nèi)存釋放示例流程圖。

在步驟310，內(nèi)存資源管理模塊130可以確定分配內(nèi)存資源已被釋放。所述釋放分配內(nèi)存資源可以包括處理模塊110在使用完畢分配內(nèi)存資源后，將所述分配內(nèi)存資源進(jìn)行釋放。

在步驟320，內(nèi)存資源管理模塊130可以修改可用內(nèi)存資源的大小。所述修改可用內(nèi)存資源的大小可以包括在可用內(nèi)存資源的基礎(chǔ)上加上釋放的內(nèi)存資源的大小。例如，可用內(nèi)存資源的大小修為1g，當(dāng)處理模塊110將占用的1g的內(nèi)存資源使用完畢釋放后，內(nèi)存資源管理模塊130可以將可用內(nèi)存資源的大小修改為2g。

圖4為本發(fā)明內(nèi)存資源管理系統(tǒng)的一種計算機(jī)設(shè)備的架構(gòu)示例圖。

所述計算機(jī)400可以是一個通用目的的計算機(jī)，或是一個有特定目的的計算機(jī)。本發(fā)明中的內(nèi)存資源管理系統(tǒng)能夠被所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)通過其硬件設(shè)備、軟件程序、固件以及它們的組合所實現(xiàn)。為了方便起見，圖4中只繪制了一臺計算機(jī)設(shè)備的架構(gòu)，但是內(nèi)存資源管理系統(tǒng)所需要的信息的相關(guān)計算機(jī)功能是可以以分布的方式、由一組相似的平臺所實施的，分散系統(tǒng)的處理負(fù)荷。

所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)可以包括通信端口440，與之相連的可以是實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)。所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)還可以包括一個處理器470用于執(zhí)行程序指令。所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)包括一個內(nèi)部通信總線410，不同形式的程序儲存單元以及數(shù)據(jù)儲存單元，例如硬盤420，只讀存儲器(rom)460，隨機(jī)存取存儲器(ram)450，能夠被配置為存儲所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)處理和/或通信使用的各種數(shù)據(jù)文件，以及處理器470所執(zhí)行的可能的程序指令。所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)還可以包括一個輸入/輸出組件430，支持所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)與外部(例如，鍵盤)之間的數(shù)據(jù)和/或信息交互。所述計算機(jī)設(shè)備架構(gòu)也可以通過通信網(wǎng)絡(luò)接受程序及數(shù)據(jù)。

在一些實施例中，本發(fā)明中的內(nèi)存資源管理系統(tǒng)可以包括fpga。在一些實施例中，內(nèi)存資源管理系統(tǒng)中的處理模塊110和/或內(nèi)存管理模塊130可以由處理器470實現(xiàn)，存儲模塊120可以由硬盤420，只讀存儲器(rom)460，或隨機(jī)存取存儲器(ram)450實現(xiàn)。

在一些實施例中，fpga內(nèi)存資源總共12g內(nèi)存，其中8g用于數(shù)據(jù)處理使用，4g用于存儲生成的ct圖像。將內(nèi)存資源設(shè)為允許兩個計算任務(wù)同時運行，每一個計算任務(wù)可以使用的內(nèi)存資源為6g，其中4g用于數(shù)據(jù)處理，2g用于存儲。在處理數(shù)據(jù)量較大時(超過1g時)，該方式與現(xiàn)有技術(shù)常用的臨時動態(tài)申請資源方式相比，性能有大幅提高，可減少大量資源申請和釋放的操作。該方式可以減少的內(nèi)存動態(tài)操作數(shù)量是非?？捎^的。其性能提升可以達(dá)到提升100％。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。