CN107797937A - 内存管理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种内存管理系统及其方法。内存管理系统设置于主板以辅助中央处理器进行装置系统的内存管理。中央处理器连接一内存区块，且装置系统设置有多个主机装置。内存管理系统用以：设定设置于装置系统中的主机装置的数量；提供装置代码予每一主机装置；设定内存区块的内存容量大小；以及设定每一主机装置所能使用的内存容量，并据以建立资源分配表。当主机装置向中央处理器请求进行数据存读取时，中央处理器根据资源分配表响应主机装置，使得主机装置能使用内存区块进行数据存读取。

Description

内存管理系统及其方法

技术领域

本发明乃涉及一种内存管理系统及其方法，幷且，还涉及一种用以辅助一服务器中的中央处理器对一装置系统进行内存管理的内存管理系统及其方法。

背景技术

随着计算机硬件装置的成本越来越降低以及大型服务器的需求越来越高，虚拟设备也越来越被重视。虚拟设备可视为一种接口，应用于一软件与计算机系统之间，并可提供此计算机系统的各种资源给上述软件使用。此软件通常为一操作系统，因此，操作系统可以通过虚拟设备来存取计算机系统上的资源。然而，在一计算机系统上可以安装多个虚拟设备，每个虚拟设备上可安装不同的操作系统。举例来说，微软的Windows操作系统与Linux操作系统便可同时安装在一个计算机系统上不同的虚拟设备中。简言之，虚拟设备必是一种主机装置。而为了满足使用者不同的工作需求，不同的主机装置可能用以进行不同的工作。因此，如何有效地将计算机系统上的资源(尤其是内存)依照不同用户的多种工作需求分配给不同的主机装置为目前仍存在讨论空间的问题。

发明内容

本发明实施例公开一种内存管理方法，用以辅助服务器中的中央处理器进行对一装置系统进行内存管理。中央处理器连接一内存区块，且装置系统设置有多个主机装置。此内存管理方法包括：设定设置于装置系统中的主机装置的数量；提供装置代码予每一主机装置；设定内存区块的内存容量大小；以及设定每一主机装置所能使用的内存容量，并据以建立一资源分配表。当主机装置向中央处理器请求进行数据存读取时，中央处理器根据资源分配表响应主机装置，使得主机装置能使用内存区块进行数据存读取。

于本发明一实施例的内存管理方法中，资源分配表纪录有每一主机装置的装置代码与每一主机装置所分配到的内存容量的对应关系。

于本发明一实施例的内存管理方法中，此内存管理方法还包括：将内存区块划分为多个内存子区块；其中，当主机装置向中央处理器请求进行数据存读取时，中央处理器根据资源分配表与主机装置的装置代码响应主机装置，以允许主机装置使用多个内存子区块之一来进行数据存读取，且被允许使用的多个内存子区块之一的内存容量等于主机装置所分配到的内存容量。

于本发明一实施例的内存管理方法中，资源分配表还纪录有所设定的内存区块的内存容量大小，以及装置系统中的主机装置的数量。

于本发明一实施例的内存管理方法中，装置系统为一虚拟设备系统，设置有多个虚拟主机装置。

本发明实施例还公开一种内存管理系统，设置于服务器的主板，用以辅助服务器中的中央处理器对一装置系统进行内存管理。中央处理器连接一内存区块，且装置系统设置有多个主机装置。内存管理系统包括内存分配模块与实体资源协议模块，且实体资源协议模块连接于内存分配模块与装置系统的多个主机装置之间。内存分配模块系用以：设定设置于装置系统中的主机装置的数量；提供装置代码予每一主机装置；设定内存区块的内存容量大小；以及设定每一主机装置所能使用的内存容量，并据以建立一资源分配表。当主机装置发送一请求信号以进行数据存读取时，实体资源协议模块将请求信号进行格式转换后传送至中央处理器。接着，中央处理器根据资源分配表响应主机装置的请求信号，使得主机装置能使用内存区块进行数据存读取。

于本发明一实施例的内存管理系统中，资源分配表纪录有每一主机装置的装置代码与每一主机装置所分配到的内存容量的对应关系。

于本发明一实施例的内存管理系统中，内存分配模块更用以：将内存区块划分为多个内存子区块。其中，主机装置发送请求信号以进行数据存读取时，实体资源协议模块将请求信号进行格式转换后传送至中央处理器，中央处理器根据资源分配表与主机装置的装置代码响应主机装置的请求信号，以允许主机装置使用多个内存子区块之一来进行数据存读取，且被允许使用的多个内存子区块之一的内存容量等于主机装置所分配到的内存容量。

于本发明一实施例的内存管理系统中，资源分配表还纪录有所设定的内存区块的内存容量大小，以及装置系统中的主机装置的数量。

于本发明一实施例的内存管理系统中，该装置系统为一虚拟装置系统，设置有复数个虚拟主机装置。

综上所述，本发明实施例所公开的内存管理系统及其方法主要的目的便是在于辅助中央处理器将内存资源予装置系统中的主机装置使用。同时，此种内存管理系统系直接设置于主板上，也就是说，通过本发明，依照客户端/企业端的需求定制化出一个内存管理系统后，只要将其设置于客户端/企业端的服务器主板上，便可辅助中央处理器将内存资源予装置系统中的主机装置使用。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。

附图说明

图1为根据本发明一例示性实施例所绘示的内存管理方法的流程图。

图2为根据本发明一例示性实施例所绘示的资源分配表的示意图。

图3为根据本发明一例示性实施例所绘示的内存管理系统的方块图。

具体实施方式

在下文将参看随附图式更充分地描述各种例示性实施例，在随附图式中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向熟习此项技术者充分传达本发明概念的范畴。在诸图式中，类似数字始终指示类似组件。

〔内存管理方法的实施例〕

本实施例所提供的内存管理方法主要是用以辅助客户端或企业端的服务器中的中央处理器对其所使用的装置系统进行内存管理，以下将进行较详细的说明。

请先参照图1，图1为根据本发明例示性实施例所绘示的内存管理方法的流程图。如图1所示，本实施例所提的内存管理方法100主要是通过以下步骤具体实现：步骤S101：设定设置于装置系统中的主机装置的数量；步骤S102：提供装置代码予每一主机装置；步骤S103：设定内存区块的内存容量大小；步骤S104：将内存区块划分为多个内存子区块；步骤S105：设定每一主机装置所能使用的内存容量，并据以建立资源分配表；以及步骤S106：当主机装置向中央处理器请求进行数据存读取时，中央处理器根据资源分配表与主机装置的装置代码响应主机装置，以允许主机装置使用多个内存子区块之一来进行数据存读取。

进一步说明，于步骤S101中，针对客户端或企业端的不同需求，将设定其所使用的装置系统中主机装置的数量。于此所述的装置系统即系于客户端或企业端的服务器上设置多个主机装置，装置系统中的每一主机装置可以被提供给一个使用者使用。当用户使用主机装置机器时，将需要存取服务器的实体资源，且于本实施例中，服务器的实体资源即为内存。

接着，于步骤S102中，装置系统中的每一个主机装置会被给予一个装置代码。举例来说，若于步骤S102中所设定的主机装置的数量为8，则于步骤S102中，装置系统中的这八个主机装置会被给予0～7的装置代码，但本发明对于装置代码的实施方式并不限制。

接下来，于步骤S103中，将设定内存区块的内存容量大小。此内存区块即为前述服务器的实体资源。于本实施例中，内存区块系为双倍数据率同步动态随机存取内存(DoubleData Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory；DDR SDRAM)。为便于后续说明，于此步骤中，系将内存区块的内存容量大小设定为512GB。此外，于步骤S104中，会进一步将内存区块划分为多个内存子区块。也就是说，于此步骤中，内存容量大小为512GB的内存区块将进一步被区分成多个内存子区块。这些内存子区块的内存容量大小可为1GB、2GB、4GB、8GB、16GB…等，以此类推。于是，内存子区块会具有不同的内存容量大小，且可能产生多个相同内存容量大小的内存子区块。

前述将内存区块划分为多个内存子区块的步骤S104主要系以客户端或企业端可能分别使用不同的主机装置来进行不同的工作内容为考虑。当内存区块被区分成多个内存容量大小为1GB、2GB、4GB、8GB、16GB…等的内存子区块后，于步骤S105中，将设定每一主机装置所能使用的内存容量。须说明地是，每一主机装置被设定的能使用的内存容量系对应于内存子区块的内存容量大小，承上例，每一主机装置能使用的内存容量须为1GB、2GB、4GB、8GB或16GB…等。

于步骤S105中，还会建立一资源分配表，此资源分配表主要纪录有每一主机装置的装置代码与每一主机装置所分配到的内存容量的对应关系。请参照图2，图2为根据本发明例示性实施例所绘示的资源分配表的示意图。根据图2所示的资源分配表，装置代码为「0」的主机装置所分配到的内存容量为16GB，装置代码为「1」的主机装置所分配到的内存容量为64GB，装置代码为「7」的主机装置所分配到的内存容量为2GB。然而，图2所示的资源分配表中内存的分配方式仅用以举例说明本实施例所提供的内存管理方法中的资源分配表，并不用以限制本发明。另外，于本实施例中，资源分配表还纪录有所设定的内存区块的内存容量大小(即，于图2中，纪录有所设定的内存区块的内存容量大小为512GB)，以及装置系统中的主机装置的数量(即，于图2中，纪录有装置系统中的主机装置的数量为8)。

最后，于步骤S106中，当用户操作装置系统中一主机装置进行工作时，此主机装置会向中央处理器请求进行数据存读取。此时，中央处理器便会辨识此主机装置的装置代码，以根据前述资源分配表与辨识出的装置代码来响应此主机装置。此处所指的响应动作系为允许此主机装置使用多个内存子区块之一来进行数据存读取，其中此主机装置被允许使用的内存子区块的内存容量大小决定于前述资源分配表中所记录的内容。此外如前述，内存子区块会具有不同的内存容量大小，但也可能产生多个相同内存容量大小的内存子区块。因此，于资源分配表所纪录的内容中，不同的装置代码可以被分配到相同的内存容量大小。

值得注意地是，于本实施例中，装置系统可为实体装置系统或虚拟设备系统。也就是说，本实施例所提供的内存管理方法可以应用于建立有多个虚拟设备的虚拟设备系统。于此所指的虚拟设备即为一般所称的虚拟机(VirtualMachine；VM)。

〔内存管理系统的一实施例〕

本实施例提供了一种用以执行前述实施例的内存管理系统。请参照图3，图3为根据本发明例示性实施例所绘示的内存管理系统的方块图。

本实施例所提供的内存管理系统3主要用以辅助服务器的中央处理器30对其所使用的装置系统V进行内存管理。如图3所示，主板B上的中央处理器30连接有一内存区块M，且装置系统V包括有多个主机装置VM1、VM2…VMn，其中n为一正整数。于本实施例中，内存区块亦为双倍数据率同步动态随机存取内存(Double Data Rate Synchronous DynamicRandom Access Memory；DDR SDRAM)，且装置系统V中所包含的主机装置数量(即，n的值)决定于不同客户端或企业端的需求。

本实施例所提供的内存管理系统3包括内存分配模块32与实体资源协议模块34。内存分配模块32与实体资源协议模块34系直接地设置于一服务器的主板B上。于本实施例中，实体资源协议模块34可为PCI-E总线、单径I/O虚拟化(Single Root I/Ovirtualization，SRIOV)总线或多径I/O虚拟化(Multi Root I/O virtualization，MRIOV)总线，尤其以单径I/O虚拟化(Single Root I/O virtualization，SRIOV)总线为佳。另外，内存分配模块32系以现场可程序化门阵列(Field-programmable gate array，FPGA)芯片来实现，FPGA芯片为可重复程序设计的芯片，因此本实施例能够为使用者提供定制化的内存管理系统。

进一步说明，通过设计内存分配模块32(即，FPGA芯片)，便可设定设置于装置系统V中的主机装置VM1、VM2…VMn的数量，并提供装置代码予每一主机装置VM1、VM2…VMn。接着，根据客户端或企业端所需要的内存区块的容量，内存分配模块32设定内存区块的内存容量，并且将此内存区块划分为多个内存子区块(未图示)。最后，通过设计内存分配模块32，便可设定每一主机装置VM1、VM2…VMn所能使用的内存容量，并据以建立一资源分配表。此资源分配表主要纪录有每一主机装置的装置代码与每一主机装置所分配到的内存容量的对应关系，请复参照图2与前述实施例中的对应说明，于此针对资源分配表的内容便不再次描述。

当用户操作装置系统V中一主机装置VM1、VM2…VMn进行工作时，此主机装置VM1、VM2…VMn会向中央处理器请求进行数据存读取。此时，中央处理器便会辨识此主机装置的装置代码，以根据前述资源分配表与辨识出的装置代码来响应此主机装置。此处所指的响应动作系为允许此主机装置使用多个内存子区块(未图标)之一来进行数据存读取，其中此主机装置VM1、VM2…VMn被允许使用的内存子区块的内存容量大小决定于前述资源分配表中所记录的内容。

如前述，内存子区块会具有不同的内存容量大小，但也可能产生多个相同内存容量大小的内存子区块。因此，于资源分配表所纪录的内容中，不同的装置代码可以被分配到相同的内存容量大小。总而言之，于本实施例中，每一主机装置VM1、VM2…VMn被分配到的内存容量必然会等于多个内存子区块之一的内存容量。因此，内存区块切割成多个内存子区块的方式系相关于每一主机装置VM1、VM2…VMn所需或所分配到的内存容量。

此外须说明地是，于本实施例中，装置系统V可为实体装置系统或虚拟设备系统。也就是说，本实施例所提供的内存管理系统可以用以对建立有多个虚拟设备的虚拟设备系统来进行内存管理。于此所指的虚拟设备即为一般所称的虚拟机(Virtual Machine；VM)。近年来，越来越多企业为了达到简化管理的目的倾向采用虚拟设备系统。根据实际的使用需求，不同企业所采用的虚拟设备系统中的每个虚拟机均被赋予不同的工作内容，而本发明便是能针对不同企业用户其实际的使用需求定制化出一套内存管理系统以及与其搭配的管理方法，使得任一企业用户所采用的虚拟设备系统中的每一个虚拟设备能够简单且有效率地被分配到能够使用的内存资源。

〔实施例的可能功效〕

综上所述，本发明实施例所公开的内存管理系统及其方法能够辅助一服务器的中央处理器对其所使用的装置系统进行内存管理。本发明所提供的内存管理方法及其系统能够根据用户的需求被定制化，且本发明所提供的内存管理系统系直接地被设置于服务器的主板上，使得用户能针对装置系统中不同工作内容的主机装置来获得适用的内存管理系统，且只要将此内存管理系统设置于服务器的主板上运作。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (10)

1.一种内存管理方法，用以辅助一服务器的一中央处理器进行一装置系统的内存管理，所述服务器的所述中央处理器连接一内存区块，且所述装置系统设置有多个主机装置，其特征在于，所述内存管理方法包括：

设定设置于所述装置系统中的所述主机装置的数量；

提供一装置代码予每一主机装置；

设定所述内存区块的内存容量大小；以及

设定每一主机装置所能使用的内存容量，并据以建立一资源分配表；

其中，当所述主机装置向所述中央处理器请求进行数据存读取时，所述中央处理器根据所述资源分配表响应所述主机装置，使得所述主机装置能使用所述内存区块进行数据存读取。

2.如权利要求1所述的内存管理方法，其特征在于，所述资源分配表纪录有每一主机装置的装置代码与每一主机装置所分配到的内存容量的对应关系。

3.如权利要求1所述的内存管理方法，其特征在于，所述内存管理方法还包括：

将所述内存区块划分为多个内存子区块；

其中，当所述主机装置向所述中央处理器请求进行数据存读取时，所述中央处理器根据所述资源分配表与所述主机装置的装置代码响应所述主机装置，以允许所述主机装置使用多个内存子区块之一来进行数据存读取，且被允许使用的所述多个内存子区块之一的内存容量等于所述主机装置所分配到的内存容量。

4.如权利要求1所述的内存管理方法，其特征在于，所述资源分配表还纪录有所设定的所述内存区块的内存容量大小，以及所述装置系统中的所述主机装置的数量。

5.如权利要求1所述的内存管理方法，其特征在于，所述装置系统为一虚拟设备系统，设置有多个虚拟主机装置。

6.一种内存管理系统，设置于一服务器的一主板，用以辅助所述服务器的一中央处理器进行一装置系统的内存管理，所述服务器的所述中央处理器连接一内存区块，且所述装置系统设置有多个主机装置，其特征在于，内存管理系统包括：

一内存分配模块，用以：

设定设置于所述装置系统中的所述主机装置的数量；

提供一装置代码予每一主机装置；

设定所述内存区块的内存容量大小；以及

设定每一主机装置所能使用的内存容量，并据以建立一资源分配表；以及

一实体资源协议模块，连接于所述内存分配模块与所述装置系统的多个主机装置之间；

其中，所述主机装置发送一请求信号以进行数据存读取时，所述实体资源协议模块将请求信号进行格式转换后传送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述资源分配表响应所述主机装置的请求信号，使得所述主机装置能使用所述内存区块进行数据存读取。

7.如权利要求6所述的内存管理系统，其特征在于，所述资源分配表纪录有每一主机装置的装置代码与每一主机装置所分配到的内存容量的对应关系。

8.如权利要求6所述的内存管理系统，其特征在于，所述内存分配模块更用以：

将所述内存区块划分为多个内存子区块；

其中，所述主机装置发送请求信号以进行数据存读取时，所述实体资源协议模块将请求信号进行格式转换后传送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述资源分配表与所述主机装置的装置代码响应所述主机装置的请求信号，以允许所述主机装置使用多个内存子区块之一来进行数据存读取，且被允许使用的所述多个内存子区块之一的内存容量等于所述主机装置所分配到的内存容量。

9.如权利要求6所述的内存管理系统，其特征在于，所述资源分配表还纪录有所设定的所述内存区块的内存容量大小，以及所述装置系统中的所述主机装置的数量。

10.如权利要求6所述的内存管理系统，其特征在于，所述装置系统为一虚拟设备系统，设置有多个虚拟主机装置。