CN104978233A

CN104978233A - 动态使用内存的方法与装置

Info

Publication number: CN104978233A
Application number: CN201410144679.1A
Authority: CN
Inventors: 郑建锋; 崔春梦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-10-14

Abstract

本发明提供了动态使用内存的方法及装置。所述动态加载方法包括步骤S21，系统检测到现有内存资源不足，仲裁启用某一内存设备；S22，系统命令电源控制电路向该内存设备供电；S23，系统识别并加载该内存设备。所述动态卸载步骤包括S31，系统内存空余时，仲裁优先卸载的内存设备，减少该内存设备的使用；S32，当某一内存设备完全未被系统利用时，系统卸载该内存设备；S33，系统命令电源控制电路停止向该内存设备供电。所述装置的电源控制电路包含多组为内存设备供电的开关，且电源控制电路控制中枢可依据外部信号输入，独立的控制各内存设备或部分内存设备供电开关。本发明方案有利于节能并提高内存使用寿命。

Description

动态使用内存的方法与装置

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及内存设备的动态使用方法及装置。

背景技术

当前，基于云的架构开始普及，在家庭及小型办公场所将分散的存储与计算资源集中到一台中心计算机，多个用户及终端共享中心计算机的资源，简化了终端成本，提高的资源的使用率。

具体到内存，中心计算机为了满足多用户和多任务，需要配备较大的存储容量。然而，在晚间或没有用户在线的情况下，中心计算机只需要少量的内存空间，有大量的内存资源被长期空置。

申请号为201110318410.7的发明专利公开了一种内存供电电路，在检测到内存插槽未插内存时，停止向该内存插槽模组供电，达到节能的目的。该方案没有考虑到内存一直插在插槽上，但是空间未被软件系统使用的情况。

目前，关于CPU、外设在空闲时节能的方案比较成熟，随着人们对内存需求的增加，以及云计算的普及，对多内存设备的节能技术的需求变得迫切。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种有利于节能并提高内存使用寿命的解决方案。

为了达到这一目的，本发明提供一种计算机启动方法，包括步骤：S11，系统获取所有内存设备信息，获取信息时，电源控制电路向对应的内存设备供电；S12，系统仲裁哪些内存设备无需使用；S13，系统命令电源控制电路停止向对应的内存设备供电。

所述计算机可安装多个内存设备，如在主板上插入多个内存条。所述计算机也可以有不止一个处理器（CPU）。所述内存设备信息包括设备号、容量、型号等，设备号用于区分不同的内存设备，容量用于根据系统运行状态仲裁加载或卸载哪一（些）内存设备。

优选的，计算机启动后只保留一个内存设备运行，该内存设备能够提供系统基本任务所需的内存资源。

本发明还提供一种加载内存设备的方法，包括步骤：S21，系统检测到现有内存资源不足，仲裁启用某一内存设备；S22，系统命令电源控制电路向该内存设备供电；S23，系统识别并加载该内存设备。

仲裁启用哪一（些）内存设备考虑的因素包括：系统的内存缺口与备选设备的内存容量匹配度；内存设备的功耗，优先启用低功耗设备，功耗信息可通过设备型号查表获得；内存设备的已使用时长，尽量均衡的使用内存设备，使计算机达到最长的综合寿命；内存与CPU的匹配程度，如4G以上的内存需要同时启用64位CPU。

本发明还提供一种卸载内存设备的方法，包括步骤：S31，系统内存空余时，仲裁优先卸载的内存设备，减少该内存设备的使用；S32，当该内存设备完全未被系统利用时，系统卸载该内存设备；S33，系统命令电源控制电路停止向该内存设备供电。

减少使用某一内存设备的方法具体包括：在应用程序申请内存空间时避开从该内存设备分配，以及将该内存设备正在使用的内存空间内容转移到别的内存设备的空闲空间，直到该内存设备完全空闲，达到卸载条件。

仲裁优先关闭哪一（些）内存设备考虑的因素与仲裁启用的因素相对应，包括容量、功耗、寿命、与CPU匹配度，还可以包括内存空间置换成本、加载与卸载动作的频度，优先在内存使用情况较稳定的情况下卸载。

综上，本发明提供一套动态使用内存的方法，由所述计算机启动方法、加载内存设备方法、卸载内存设备方法步骤组合而成。

本发明还提供一种电源控制电路，包含多组为内存设备供电的开关，且电源控制电路控制中枢可依据外部信号输入，独立的控制所有（或部分）内存设备供电开关。所述外部信号输入包括目标内存设备编号，目标供电状态。

优选的，所述开关控制对象为内存卡槽模组，包括内存条及其插槽周边电路。

优选的，所述开关提供的供电状态包括通电、断电、高功率、低功率。同理，不停止向内存设备供电，而将内存设备调成低电压、低频率状态，也应纳入本发明各方法步骤的保护范围。

根据本发明的技术方案，计算机可以按需要动态调整需要使用的内存设备，降低计算机能耗，减少发热量。通过仲裁策略，实现存储任务的均衡分配，延长内存设备的整体使用寿命。本发明使得计算机性能智能调节，既能满足长时间低运算量任务的节能需求，也能满足某些时段对高性能、多用户的性能要求，降低运行成本，使得弹性计算、云计算更容易得到普及。

附图说明

图1是本发明实施例的方法流程图。

图2是本发明实施例的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参考图1，系统开机时通过步骤S11获取计算机所有可用内存设备的信息，以便为后续动态加载与卸载部分内存设备提供决策依据。同时系统启动后并不需要使用所有的内存资源，只需要保留必要的内存设备即可满足需求，因而通过步骤S12仲裁决定哪些内存设备暂时无须使用。最后由步骤S13通过电源控制电路停止向这些（一）内存设备供电，以减少内存设备空转，降低能耗。

当系统遇到需要更多内存的任务时，如开启了大型网络游戏，系统识别到现有内存资源不足，且当前还有内存设备未加载，则执行步骤S21仲裁启用某一（些）内存设备。步骤S22命令电源控制电路开始向该内存设备供电。S23设备上电后发起中断，系统识别并加载该内存设备提供的内存资源。

当系统有较多内存空间空闲，且内存需求持续减少时，执行步骤S31系统仲裁哪一内存设备具有卸载的潜力，开始减少分配该设备上的内存，并在CPU空闲时将该内存设备上分配的内存转移到其它内存设备上的空闲区域。直到该内存设备完全空闲时执行步骤S32,在软件系统中卸载该内存设备，不再使用该设备内存空间。最后执行步骤S33,系统命令电源控制电路停止向该内存设备供电。

通过上述计算机启动、动态加载、卸载内存设备的方法步骤，实现按系统需求动态启用内存设备。

请参考图2，本发明实施例的计算机设备包含多个内存设备，可包含一组内存插槽1，内存插槽上可插入内存条2。计算机也可以同时包含集成于主板上的内存模组3，内存芯片4以不可拔插的方式通过内存模组与主板连接。计算机电源控制电路5向各内存设备及其周边电路供电，且所有（或部分）内存设备有相互独立的供电开关6。可以存在一些内存设备没有供电开关，随计算器的启动和关闭而启动和关闭。

计算机启动时，BIOS 8检测并采集所有内存设备的信息9，系统启动后，提供给计算机系统。计算机系统处理器10通过总线11实现内存的读写操作。所述电源控制电路5能够接收处理器发出的控制信号7,对相应的供电开关6进行通电和断电操作。

这里举一种家庭中心计算机作为本发明的实施例。目前家庭中的电子设备越来越多，许多电子设备中拥有重复的电子元件，典型的如内存、CPU、硬盘等。借助云计算技术，我们已经能够将这些资源集中到一台家庭中心计算机中，各终端如电视、PC、智能手机可以直接从无线网络获取图形界面信息并显示到屏幕上，这样便大大降低了终端的成本，而中心计算机的设备资源得到最大限度的利用。

在家庭环境下，对计算资源的要求变化较大，没人在家时只需要路由器和楼宇对讲系统运行，而有时又要同时满足一人看电视、一人玩游戏、一人上网的需要。这两种情况对CPU、内存资源的需求是截然不同的。

本实施例提供一种中心计算机，处理器包含嵌入式处理器、32位处理器、图形处理器、64位处理器，内存包含512M板载内存，提供4个内存插槽，可插1-2G内存条，可扩展到8G内存，提供多个SATA磁盘接口。

当无人在家时只运行嵌入式处理器、512M板载内存，供路由模块、智能家居模块使用，内存插槽上的内存条不上电，其它处理器关闭或休眠。当有用户上网冲浪看文档时，启用32位处理器以及1个内存条。当有用户玩游戏时，启用图形处理器。当众多用户同时在线，启用更多内存条，需要4G以上内存及运算量大时，启用64位处理器。

相对应的，当计算和存储需求下降时，关闭对应的内存条，关闭对应的处理器，使相关处理器进入休眠状态。

以上所述仅为本发明可选的实施方案，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同等替换、改进等，均应在本发明的包含范围之内。

Claims

1.一种计算机启动方法，包括步骤：

S11，系统获取所有内存设备信息；

S12，系统仲裁哪些内存设备无需使用；

S13，系统命令电源控制电路停止向对应的内存设备供电。

2.一种加载内存设备方法，包括步骤：

S21，系统检测到现有内存资源不足，仲裁启用某一内存设备；

S22，系统命令电源控制电路向该内存设备供电；

S23，系统识别并加载该内存设备。

3.根据权利要求2的加载内存设备的方法，其特征在于所述仲裁启用哪一内存设备包括以下因素之一:

系统的内存缺口与备选设备的内存容量匹配度；

内存设备的功耗，优先启用低功耗设备；

内存设备的已使用时长，尽量均衡的使用内存设备；

内存与CPU的是否匹配。

4.一种卸载内存设备方法，包括步骤：

S31，系统内存空余时，仲裁优先卸载的内存设备，减少该内存设备的使用；

S32，当该内存设备完全未被系统利用时，系统卸载该内存设备；

S33，系统命令电源控制电路停止向该内存设备供电。

5.根据权利要求4的卸载内存设备方法，其特征在于减少目标内存设备使用的途径包括下列方式之一：

在申请内存空间时避开从该内存设备分配；

将该内存设备正在使用的内存空间内容转移到别的内存设备的空闲空间。

6.一种动态使用内存的方法，由权利要求1、2、4所述的方法步骤组合而成。

7.一种电源控制电路，包含多组为内存设备供电的开关，且电源控制电路控制中枢可依据外部信号输入，独立的控制各内存设备供电开关。

8.根据权利要求7所述的电源控制电路，所述开关控制对象为内存卡槽模组。

9.根据权利要求7所述的电源控制电路，所述开关提供的供电状态包括通电、断电、高功率、低功率。

10.根据权利要求7所述的电源控制电路，所述外部信号输入来自CPU，信号包含目标内存设备编号，目标供电状态。