儲裝置傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述計算系統(tǒng)還包括一磁性隨機存儲器，所述計算系統(tǒng)可與CPU及隨機訪問存儲器交換指令與數(shù)據(jù)。
[0045]對于磁性隨機存儲器與CPU及RAM之間的結(jié)構(gòu)關系，本專利將MRAM集成到CPU或主控芯片中。
[0046]存儲管理系統(tǒng)設置完畢后，根據(jù)該系統(tǒng)可以實現(xiàn)一種操作系統(tǒng)調(diào)度內(nèi)存的方法，具體來說:
[0047]設置一種計算系統(tǒng)，包括CPU，隨機訪問存儲器，存儲裝置，所述CPU通過系統(tǒng)總線及隨機訪問存儲器接口與隨機訪問存儲器傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述CPU通過專用輸入輸出接口與存儲裝置傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述存儲管理系統(tǒng)還包括一非易失隨機存儲器，所述可與CPU及隨機訪問存儲器交換指令與數(shù)據(jù)，包括如下步驟:
[0048]系統(tǒng)內(nèi)核儲存在非易失隨機存儲器，系統(tǒng)將直接從非易失隨機存儲器中啟動，操作系統(tǒng)和所有應用在非易失隨機存儲器中運行。
[0049]如果操作系統(tǒng)中的進程不斷申請新的內(nèi)存頁導致非易失隨機存儲器空間不夠，使用開放操作系統(tǒng)中普遍采用的換出/按需分頁機制，但把暫時不需要的內(nèi)存頁換出道到外圍的隨機訪問存儲器中，而不是放到存儲裝置里。
[0050]存儲管理系統(tǒng)設置完畢后，根據(jù)該系統(tǒng)可以實現(xiàn)新的快速啟動系統(tǒng)的方法，具體來說:
[0051]步驟一:存儲中設一個空間，該空間可以把整個隨機訪問存儲器的內(nèi)容儲存到其中；
[0052]步驟二:每次機器關機前，調(diào)換所有內(nèi)存頁的位置，按過去一段時間內(nèi)使用的頻率或上一次使用的時間排序，將隨機訪問存儲器的內(nèi)容換出到存儲裝置中；
[0053]步驟三:機器開機通電后CPU調(diào)用非易失隨機存儲器中的系統(tǒng)啟動程序，系統(tǒng)啟動程序初始化硬件，并啟動一個內(nèi)存頁恢復任務，在后臺運行；
[0054]步驟四:待啟動系統(tǒng)進入正常運行狀態(tài)等待用戶輸入。
[0055]例如，使用這種方法開關機，開機時自動回復到關機前的狀態(tài)。例如，關機前有一個游戲在跑，開機后這個游戲會接著跑，用戶不輸入可能就輸了。
[0056]上述過程中的內(nèi)存頁恢復任務按上述排序恢復原來隨機訪問存儲器的內(nèi)容，直到所有的內(nèi)容被恢復，但如果收到特殊分頁信號，將優(yōu)先恢復所需的內(nèi)存頁；
[0057]待啟動系統(tǒng)進入待機狀態(tài)等待用戶輸入，如果用戶的輸入導致不在磁性隨機存儲器中并且尚未被恢復到隨機訪問存儲器中的內(nèi)存頁被調(diào)用，系統(tǒng)會正常地產(chǎn)生按需分頁信號。
[0058]如圖3，是本專利系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖啟動系統(tǒng)方法的交換及分頁策略示意圖。
[0059]本發(fā)明利用了存儲技術的發(fā)展，將內(nèi)核(Kernel)存儲在MRAM中，而不需要從存儲裝置中讀取，系統(tǒng)將直接從MRAM中啟動，使用比較少的MRAM，就可以實現(xiàn)接近瞬間啟動，極大地改善了用戶體驗，耗時很多的加載內(nèi)核和啟動初始化所有任務的時間全部被節(jié)省了，這對于現(xiàn)代操作系統(tǒng)特別是嵌入式或移動設備至為重要；
[0060]同時，本專利也去除了引導加載器(Boot Loader)，對CPU來說，意味著節(jié)省了一塊內(nèi)置的R0M，既加快了速度也更經(jīng)濟，具體說包括以下幾個方面:
[0061]a)功耗低:
[0062]運行功耗高的DRAM絕大部分時間內(nèi)不會使用，只有在Swap Out/Demand Paging時才偶爾被調(diào)用一下，其余時候處于Standby狀態(tài)。SOC嵌入式的MRAM，使用起來功耗要小得多。
[0063]b)性能好:
[0064]MRAM比DRAM的讀寫時延要小得多。
[0065]在芯片內(nèi)部運行到很高頻率時也不用擔心像芯片外面的DRAM那樣需要進行阻抗匹配導致功耗急劇上升。
[0066]芯片內(nèi)部可以靠拓寬bus提高讀寫速度，從64bit到128到256，內(nèi)存讀寫帶寬成倍提高。芯片外部如果拓寬bus，將遇到管腳多封裝成本增加、走線和主板設計的困難。
[0067]DRAM 作 Swap out 和 Demand Paging，比使用 NAND 可以快 10 倍以上。
[0068]c)對NAND保護好，SWAP的部分讀寫頻繁容易提前損壞導致產(chǎn)品報廢
[0069]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種計算系統(tǒng)，包括CPU，隨機訪問存儲器，存儲裝置，所述CPU通過系統(tǒng)總線及隨機訪問存儲器接口與隨機訪問存儲器傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述CPU通過專用輸入輸出接口與存儲裝置傳輸指令與數(shù)據(jù)，其特征在于，所述計算系統(tǒng)還包括一非易失隨機存儲器，所述非易失隨機存儲器可與CPU交換指令與數(shù)據(jù)并且能夠在斷電的情況下保持內(nèi)容，所述非易失隨機存儲器與CPU集成設置。2.一種如權利要求1所述的計算系統(tǒng)，其特征在于:所述非易失隨機存儲器為磁性隨機存儲器。3.一種操作系統(tǒng)調(diào)度內(nèi)存的方法，設置一種計算系統(tǒng)，包括CPU，隨機訪問存儲器，存儲裝置，所述CPU通過系統(tǒng)總線及隨機訪問存儲器接口與隨機訪問存儲器傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述CPU通過專用輸入輸出接口與存儲裝置傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述存儲管理系統(tǒng)還包括一非易失隨機存儲器，所述可與CPU及隨機訪問存儲器交換指令與數(shù)據(jù)，其特征在于: 系統(tǒng)內(nèi)核儲存在非易失隨機存儲器，系統(tǒng)將直接從非易失隨機存儲器中啟動，操作系統(tǒng)和所有應用在非易失隨機存儲器中運行。4.一種如權利要求3所述操作系統(tǒng)調(diào)度內(nèi)存的方法，其特征在于: 如果操作系統(tǒng)中的進程不斷申請新的內(nèi)存頁導致非易失隨機存儲器空間不夠，使用開放操作系統(tǒng)中普遍采用的換出/按需分頁機制，但把暫時不需要的內(nèi)存頁換出道到外圍的隨機訪問存儲器中，而不是放到存儲裝置里。5.一種啟動系統(tǒng)的方法，設置一種計算系統(tǒng)，包括CPU，隨機訪問存儲器，存儲裝置，所述CPU通過系統(tǒng)總線及隨機訪問存儲器接口與隨機訪問存儲器傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述CPU通過專用輸入輸出接口與存儲裝置傳輸指令與數(shù)據(jù)，所述存儲管理系統(tǒng)還包括一和CPU集成在一個芯片中的非易失隨機存儲器，所述可與CPU及隨機訪問存儲器交換指令與數(shù)據(jù)，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:存儲中設一個空間，該空間可以把整個隨機訪問存儲器的內(nèi)容儲存到其中； 步驟二:每次機器關機前，調(diào)換所有內(nèi)存頁的位置，按過去一段時間內(nèi)使用的頻率或上一次使用的時間排序，將隨機訪問存儲器的內(nèi)容換出到存儲裝置中； 步驟三:機器開機通電后CPU調(diào)用非易失隨機存儲器中的系統(tǒng)啟動程序，系統(tǒng)啟動程序初始化硬件，并啟動一個內(nèi)存頁恢復任務，在后臺運行； 步驟四:待啟動系統(tǒng)進入正常運行狀態(tài)等待用戶輸入。6.一種如權利要求5所述的啟動系統(tǒng)的方法，其特征在于: 步驟三中的內(nèi)存頁恢復任務按上述排序恢復原來隨機訪問存儲器的內(nèi)容，直到所有的內(nèi)容被恢復，但如果收到特殊分頁信號，將優(yōu)先恢復所需的內(nèi)存頁； 步驟四之后如果用戶的輸入導致不在非易失隨機存儲器中并且尚未被恢復到隨機訪問存儲器中的內(nèi)存頁被調(diào)用，系統(tǒng)會正常地產(chǎn)生按需分頁信號。7.一種如權利要求3-4中任一所述的操作系統(tǒng)調(diào)度內(nèi)存的方法，其特征在于: 所述非易失隨機存儲器為磁性隨機存儲器。8.一種如權利要求5-6中任一所述的啟動系統(tǒng)的方法，其特征在于: 所述非易失隨機存儲器為磁性隨機存儲器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種計算系統(tǒng)，包括CPU，隨機訪問存儲器，存儲裝置，CPU通過總線及隨機訪問存儲器接口與隨機訪問存儲器傳輸指令與數(shù)據(jù)，CPU通過總線及輸入輸出接口與存儲裝置傳輸指令與數(shù)據(jù)，該計算系統(tǒng)還包括一非易失隨機存儲器，所述非易失隨機存儲器可與CPU及隨機訪問存儲器交換指令與數(shù)據(jù),所述非易失隨機存儲器與CPU集成設置；本發(fā)明還公開了一種操作系統(tǒng)調(diào)度內(nèi)存的方法，操作系統(tǒng)中的進程不斷申請新的內(nèi)存頁導致非易失隨機存儲器空間不夠，使用開放操作系統(tǒng)中普遍采用的換出/按需分頁機制，但把暫時不需要的內(nèi)存頁換出道到外圍的隨機訪問存儲器中，而不是放到存儲裝置里。
【IPC分類】G06F9/445, G06F3/06
【公開號】CN105630407
【申請?zhí)枴緾N201510290481
【發(fā)明人】戴瑾, 郭一民
【申請人】上海磁宇信息科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年5月29日