CN102521157A - 一种在fpga上实现板载存储资源管理的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在FPGA上实现板载存储资源管理的系统和方法，其包括存储资源、读取单元、写入单元、存储资源地址池、地址分配和释放单元，所述存储资源被分成固定大小的页面，被用于动态分配和回收；其中，页面的大小是：256B、512B、1KB、2KB、4KB之一。所述方法，将存储资源分成固定大小的页面，动态分配和回收这些存储页面，从而大大提高板载存储资源利用率；本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的系统和方法，采用多级结构实现存储资源地址池，使得存储资源地址的分配和回收不影响系统性能；地址的分配和回收过程中不涉及链表操作，也使得存储资源地址的分配和回收不影响系统性能。
Description
技术领域
本发明属于数字集成电路领域，具体涉及一种在FPGA上实现板载存储资源管理的系统和方法。
背景技术
由于采用硬件实现存储管理过于复杂，因此现有技术中在FPGA上使用板载存储资源时，基本都是采用顺序分配方式，先分配的存储资源先释放。当最先分配的存储资源没有释放时，其后分配的存储资源即使已经释放也不能使用，这样会造成存储资源利用率低下的问题。
申请号为20071011138.1的专利公开了“动态存储管理装置及方法”，该方法采用链表的数据结构来维护存储资源，该方法的缺点很明显，每次存储资源回收时都需要调整链表结构，这样会带来大量的存储操作，降低系统的性能。
发明内容
本发明解决现有技术中在FPGA上实现存储资源动态分配实现困难的问题，提供一种在FPGA上实现板载存储资源管理的方法。
本发明提供了一种在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，其包括存储资源、读取单元、写入单元、存储资源地址池、地址分配和释放单元，其特征在于存储资源被分成固定大小的页面，被用于动态分配和回收。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，在地址分配和释放单元和存储资源地址池之间采用多级缓存结构；所述页面的大小是：256B、512B、1KB、2KB、4KB之一。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，该多级缓存采用FIFO结构。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，该多级缓存为地址分配FIFO和地址回收FIFO。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，存储资源地址池采用SDRAM实现。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，存储资源被按照预先定义的大小划分块，其每块的地址被写到存储资源地址池中。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，存储资源被按照4KB划分块。
本发明还提供了一种在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，将存储资源分成固定大小的页面，动态分配和回收这些存储页面，从而大大提高板载存储资源利用率。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，该方法的步骤如下：
1)将存储资源按照预先定义的大小划分块，并将每块的地址写到存储资源地址池中。
2)对于存储资源数据的读写操作通过读取单元和写入单元实现。
3)由于SDRAM实现的存储资源地址池速度较低，需要在片内实现多级缓存，该缓存采用FIFO实现。
4)当需要分配一块存储空间时，通过地址分配和释放单元从地址分配FIFO中读取一项。当一块空间释放时，通过地址分配和释放单元将释放的地址写到地址回收FIFO中。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，该方法步骤3中采取一级缓存。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，该方法步骤3中，当存储资源地址池初始化完成之后，若地址分配FIFO快空，则从其中读取数据写到地址分配FIFO，直到地址分配FIFO满。若地址回收FIFO快满则将数据写到存储资源地址池中。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，由于存储资源地址池需要的空间较大，因此存储资源地址池采用SDRAM实现。
本发明提供的在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，存储资源按照4KB划分块。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)采用多级结构实现存储资源地址池，使得存储资源地址的分配和回收不影响系统性能。
2)地址的分配和回收过程中不涉及链表操作，也使得存储资源地址的分配和回收不影响系统性能。
附图说明
图1是本发明一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明提供一种在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，将存储资源分成固定大小的页面，动态分配和回收这些存储页面，能大大提高板载存储资源利用率。采用该方法的一个实施例结构如图1所示：
该方法的具体步骤如下：
1)由于存储资源地址池需要的空间较大，因此存储资源地址池采用SDRAM实现。将存储资源按照预先定义的大小(例如4KB)划分块，并将每块的地址写到存储资源地址池中。
2)对于存储资源数据的读写操作通过读取单元和写入单元实现。
3)由于SDRAM实现的存储资源地址池速度较低，需要在片内实现至少一级缓存，该缓存采用FIFO实现。当存储资源地址池初始化完成之后，若地址分配FIFO快空，则从其中读取数据写到地址分配FIFO，直到地址分配FIFO满。若地址回收FIFO快满则将数据写到存储资源地址池中。
4)当需要分配一块存储空间时，通过地址分配和释放单元从地址分配FIFO中读取一项。当一块空间释放时，通过地址分配和释放单元将释放的地址写到地址回收FIFO中。
多级结构可以保证地址的分配和回收不影响系统性能。
本发明多级结构实现存储资源地址池，并且在地址的分配和回收过程中不涉及链表操作，使得存储资源地址的分配和回收不影响系统性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所述领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者同等替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (13)
1.一种在FPGA上实现板载存储资源管理的系统，其包括存储资源、读取单元、写入单元、存储资源地址池、地址分配和释放单元，其特征在于存储资源被分成固定大小的页面，被用于动态分配和回收。
2.权利要求1的系统，其特征在于，在地址分配和释放单元和存储资源地址池之间采用多级缓存结构；所述页面的大小是：256B、512B、1KB、2KB、4KB之一。
3.权利要求1-2的系统，其特征在于，该多级缓存采用FIFO结构。
4.权利要求1-3的系统，其特征在于，该多级缓存为地址分配FIFO和地址回收FIFO。
5.权利要求1-4的系统，其特征在于，存储资源地址池采用SDRAM实现。
6.权利要求1-5的系统，其特征在于，存储资源被按照预先定义的大小划分块，其每块的地址被写到存储资源地址池中。
7.权利要求1-6的系统，其特征在于，存储资源被按照4KB划分块。
8.一种在FPGA上实现板载存储资源管理的方法，其特征在于，将存储资源分成固定大小的页面，动态分配和回收这些存储页面，从而大大提高板载存储资源利用率。
9.权利要求8的方法，该方法的步骤如下：
1)将存储资源按照预先定义的大小划分块，并将每块的地址写到存储资源地址池中。
2)对于存储资源数据的读写操作通过读取单元和写入单元实现。
3)由于SDRAM实现的存储资源地址池速度较低，需要在片内实现多级缓存，该缓存采用FIFO实现。
4)当需要分配一块存储空间时，通过地址分配和释放单元从地址分配FIFO中读取一项。当一块空间释放时，通过地址分配和释放单元将释放的地址写到地址回收FIFO中。
10.权利要求8-9的方法，该方法步骤3中采取一级缓存。
11.权利要求8-10的方法，该方法步骤3中，当存储资源地址池初始化完成之后，若地址分配FIFO快空，则从其中读取数据写到地址分配FIFO，直到地址分配FIFO满。若地址回收FIFO快满则将数据写到存储资源地址池中。
12.权利要求8-11的方法，由于存储资源地址池需要的空间较大，因此存储资源地址池采用SDRAM实现。
13.权利要求8-11的方法，存储资源按照4KB划分块。
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