CN1719383A - 信息处理装置、存储器管理程序及存储器管理方法 - Google Patents

信息处理装置、存储器管理程序及存储器管理方法 Download PDF

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Abstract

信息处理装置(1)对非易失存储器(40)的存储区确保中的各存储块加上固有的存储块名，利用由该存储块名识别存储块的存储器管理表，进行非易失存储器(40)的存储器管理。而且，电源再接通时，通过应用程序指定存储块名，检索非易失存储器(40)中的存储块名，对与该存储块名对应的存储块的数据进行存取。因而，在具备非易失存储器的信息处理装置中，可适当进行用以电力控制的存储器管理。

Description

信息处理装置、存储器管理程序及存储器管理方法
技术领域
本发明涉及可自主控制装置内部的供电的信息处理装置、其存储器管理程序及存储器管理方法。
背景技术
近年来，在计算机系统技术领域，开发了一种电力控制技术，即，不进行处理时停止装置内部的供电，对装置进行了输入操作时等、产生处理的必要时，瞬间重新开始供电处理，从而削减待机时的耗电。
且，近年开发了被称为FeRAM(Ferroelectric Random AccessMemory)或MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)的非易失存储器。这种非易失存储器因不需要维持存储信息用的电力，例如，进行上述情形的电力控制，对存储器的供电被停止时，存储器上也能保存供电被停止前的存储信息。
而且，因为这种非易失存储器能高速存取，作为计算机系统通用的存储器，其利用倍受期待。
但是，在传统的软件技术中，如上述的电力控制技术那样，原则上并未设想在计算机的电源停止一次后再开始处理的情况，一般重新起动计算机时操作系统软件(OS)伴随系统的初始化起动(所谓冷启动)。
还有，关于计算机系统的电力控制，例如在特开平9-114557号公报上公开了称为暂停或恢复的技术。
发明内容
但是，传统的计算机系统中，进行存储器管理时，是管理存储器上的使用区的头地址，在确保或释放存储器时，用到指定该区域的头地址的方法。
从而，即使在使用了被称为FeRAM或MRAM的非易失存储器时，也存在着如上述那样停止供电、对应处理的需要重新开始供电的场合，因为OS的冷起动丢失存储器地址的管理信息而无法对存储器上的存储信息进行存取的问题。
还有，OS进行了暂停或恢复的处理时，存储器地址的管理信息存储到硬盘等的存储装置中，即使再接通计算机的电源时，也能对存储器上的信息进行存取。
但是，传统的暂停或恢复的处理，不会成为设想使用非易失存储器时的处理。另外，还有在执行时需要将很多信息转接到存储器或硬盘等上，而且在重新接通计算机电源时，不能确实回到原来状态的问题。
本发明的课题是，在具有非易失存储器的信息处理装置中，适当进行电力控制的存储器管理。
为了解决以上课题，本发明是一种自主控制装置内部供电的信息处理装置，其中包括：非易失地保存所存储的信息的非易失存储器(例如，图1的易失存储器30)；非易失存储器管理部件给所述非易失存储器的存储区中的存储块(例如，图3的存储块MB1～3)加上固有的存储块名，根据该存储块名生成用以识别所述存储块的存储器管理信息(例如，图3的存储器管理表)，将该存储器管理信息存储到所述非易失存储器的非易失存储器管理部件(例如，构成图3的非易失存储器管理模块的CPU50)。
由此，具备非易失的存储器，根据电力控制重复再起动的信息处理装置中，电源再接通时可以利用保存在非易失存储器上的数据。
即，设有非易失存储器的信息处理装置中，可适当进行用以电力控制的存储器管理。
而且，所述非易失存储器管理部件，停止对装置的供电后重新开始供电时，基于所述存储块名检索所述非易失存储器中的存储区，对与该存储块名对应的所述存储块存储的信息进行存取。
由此，电源再接通时，非易失存储器的存储器管理信息迅速被参照，利用保存在非易失存储器上的信息成为可能。
而且，所述非易失存储器管理部件中，在不需要所述存储块时，基于该存储块的存储块名，检索所述非易失存储器中的存储区，释放该存储块。
由此，非易失存储器中的存储块的释放，也能通过指定存储块名来进行，可有效利用存储区。
另外，还包括：可比所述非易失存储器更高速读出或写入的易失存储器(例如，图1的易失存储器30)，以及将所述非易失存储器的存储区中存储的信息存储到该易失存储器，并代替所述非易失存储器，对该易失存储器中存储的信息进行存取的间接存取部件(例如，图1的CPU50)。
由此，可以通过可高速读出或写入的易失存储器来利用非易失存储器中所存储的信息。
而且，所述非易失存储器管理部件中，在需要对与所述存储块名对应的存储块进行存取时，基于所述存储器管理信息，直接对该存储块存储的信息进行存取。
由此，可以对非易失存储器的信息进行直接读出或写入，因此无需占有其他存储器的存储区，可有效利用整个存储区。
还有，所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上由任意字符串所组成的名称。
由此，对于用户或操作而言，可以加上容易认识的名称。
而且，所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与本装置中处理数据时的数据宽对应的尺寸的名称。
由此，可以加上适合硬件的存储块名，可谋求处理的高速化。
而且，所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上将本装置中处理数据时的数据宽除以″8″名称。
由此，可以加上在本装置中处理数据时的数据宽上收容的数据块名，可谋求处理的高速化。
而且，包含用数据线与所述非易失存储器连接的预定的处理器(例如，图1的CPU50)，所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与所述数据线的数据宽一致的尺寸的名称。
由此，可在处理器和非易失存储器之间，在一个时钟传送存储块名。
而且，包含设有用以存储成为运算对象的信息的寄存器的预定的处理器，所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与所述寄存器的数据宽对应的尺寸的名称。
由此，在处理器的内部，可以一次性进行对寄存器写入或读出存储块名的处理。
而且，包含设有用以对成为运算对象的信息进行逻辑运算的ALU的预定的处理器(例如，图1的CPU50)，所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与所述ALU的输入数据宽一致的尺寸的名称。
由此，在ALU中可以进行一次存储块名的比较处理，在非易失存储器中可以高速进行存储块的检索处理。
另外，本发明是一种对自主控制装置内部的供电的信息处理装置进行控制的存储器管理程序；对所述信息处理装置中设有的、非易失地保存存储的信息的非易失存储器的存储区中的存储块加上固有的存储块名，生成根据该存储块名识别所述存储块的存储器管理信息，通过所述信息处理装置实现将该存储器管理信息存储到所述非易失存储器的非易失存储器管理功能。
另外，本发明是自主控制装置内部的供电的信息处理装置的存储器管理方法，其中包括：对所述信息处理装置中设有的、非易失地保存所存储的信息的非易失存储器的存储区中的存储块加上固有的存储块名，生成根据该存储块名识别所述存储块的存储器管理信息，并将该存储器管理信息存储到所述非易失存储器的非易失存储器管理步骤。
如此，根据本发明，在设有非易失存储器的信息处理装置中，可适当进行用以电力控制的存储器管理，并能大幅削减信息处理装置的耗电。
附图说明
图1是表示本发明的信息处理装置1的功能结构的框图。
图2是具体表示构成非易失存储器管理模块的API的示意图。
图3是表示信息处理装置1所具有的存储器空间的存储器配置的示意图。
图4是表示信息处理装置1的具体动作例的流程图。
图5是表示非易失存储40中的存储器配置的转变的示意图。
(符号说明)
1信息处理装置，10 I/O部，30 易失存储器，40 非易失存储器，50 CPU，60 GA，70 显示控制器，80 显示器，90 电力控制部，100 电池。
具体实施方式
下面，参照附图就本发明的信息处理装置的实施方式进行说明。
首先说明结构。
图1是表示本发明的信息处理装置1的功能结构的框图。
另外，在本例中对于使用信息处理装置1阅览电子书的内容的情况进行说明。
图1中，信息处理装置1的结构包含：I/O(Input/Output)部10、ROM20、易失存储器30、非易失存储器40、CPU50、图象加速器(以下称为″GA″60、显示控制器70、显示器80、电力控制部90和电池100。
I/O部10是信息处理装置1与各种装置进行信息的输入和输出的端口，经由I/O部10进行与键盘、触屏、鼠标或者本体具备的操作按钮等输入装置、扬声器及话筒等声音的输入输出装置、网络接口或存储卡接口等各种接口(以下将接口表示为″I/F″等各种外围电路进行信号的输入和输出。
还有，本实施例中，电子书的内容存储到存储卡中并由它提供，通过将该存储卡插入存储卡I/F，经由I/O部10阅览内容。
ROM20例如由快闪ROM等非易失存储器构成，ROM20中存储着操作系统程序(OS)、应用程序、存储块名(后述)。
而且，ROM20中存储的系统程序包含管理非易失存储器40的存储区的非易失存储器管理模块。
非易失存储器管理模块是进行非易失存储器40的存储器管理的API(Application Program Interface)。而且，非易失存储器管理模块包含图2所示的API的函数而构成。
图2是具体表示构成非易失存储器管理模块的API的图。
图2中，″NVAllocateNamedMemory″1进行处理时需要向非易失存储器40存储数据时，赋予被指定为自变量的固有名称(存储块名)确保存储该数据的区域的函数。
而且，″NVGetNamedMemoryAddress″40检索作为自变量指定的存储块名的区域的函数。
再有，″NVFreeNamedMemory″块名的区域的函数。
这里，存储块名除了可以是任意字符串之外，可以赋予使从非易失存储器40的存储区检索存储块的处理更高速化的的尺寸的名称。
例如，考虑到将存储块名设成与CPU50的数据宽一致的尺寸时，存储块名可以是与连接CPU50和非易失存储器40的数据线(数据总线)的数据宽、设于CPU50内部的ALU(Arithmetic Logical Unit)的输入数据宽，或是设于CPU50内部的寄存器文件的寄存器的数据宽等一致的尺寸。
如此，通过使存储块名成为与CPU50中的各种数据宽一致的尺寸，可以用一次性的处理传送或比较表示存储块名的编码。
即，通过将存储块名的尺寸与连接CPU50和非易失存储器40的数据线的数据宽一致，在连接非易失存储器40和CPU50的数据线上，能在1个时钟传送存储块名。并且，通过将存储块名的尺寸与CPU50内部具备的ALU的输入数据宽一致，可用ALU一次性完成作为密钥的存储块名和非易失存储器40上的各存储块名的比较处理。而且，通过将存储块名的尺寸与CPU50内部具备的寄存器文件的寄存器数据宽一致，可一次性完成对寄存器文件写入或读出存储块名的处理。
从而，可高速进行将成为密钥的存储块名的存储块从非易失存储器40的存储区中检索的处理。
返回到图1，易失存储器30由称为DRAM(Dynamic RandomAccess Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)或SDRAM(Synchronous DRAM)的易失存储器构成，CPU50进行处理时形成工作区的同时，存储其处理结果。
而且，也可以在易失存储器30中存储非易失存储器40中的各存储块的头地址。
非易失存储器40由FRAM(Ferroelectric Random AccessMemory)或MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)等非易失存储器构成，例如存储了在电子书的内容被阅览时，像阅览中的页码，在信息处理装置1的电源被切断的情况下也有必要保存的数据。
还有，如上所述，非易失存储器40除了可由不需要备用电源的非易失存储器构成之外，也可以采用通过专用的备用电源的SRAM等易失存储器作成模拟性非易失存储器的结构。
在此说明由非易失存储器40构成的存储器空间的存在器配置。
图3是信息处理装置1所具有的存储器空间的存在器配置的示意图。
图3中，信息处理装置1所具有的存储器空间由ROM20的存储区即ROM区、易失存储器30的存储区即易失存储器区及I/O区和非易失存储器40的存储区即非易失存储器区构成。
再有，非易失存储器区由存储器管理表、存储块MB1～MB3、自由区构成。
存储器管理表区域是存储用以将存储块的名称(存储块名)和其存储块名对应的存储区的地址对应上的表形式的数据(存储器管理表)的区域。
存储器管理表区是非易失存储器40中的存储器地址的管理信息。因而，通过将该存储器管理表存储到非易失存储器区，在信息处理装置1的电源被切断的情况下，也可以利用电源再导通时非易失存储器区的各存储块上存储的数据。
还有，存储器管理表由存储块的个数、存储块名、存储块的尺寸(用以把握存储块的地址的数据)构成。但是，在本实施例中，存储器管理表区只容纳非易失存储器40中确保的整个存储块的个数，对于其他存储器管理信息以各存储块中包含的形式进行说明。在这种情况下，存储块的个数、存储块名、存储块的尺寸(用以特定存储块的地址的数据)实质上也构成存储器管理信息。
存储块MB1～MB3是由非易失存储器管理模块确保的区域，存储着电源被切断时需要保存的各种数据。还有，这里图示了三个存储块MB1～MB3确保的状态，但按照信息处理装置1的处理确保所需数量及尺寸的存储块。
而且，不需要存储块MB1～MB3中存储的数据时，用非易失存储器管理模块将存储着不需要的数据的存储块释放，成为自由区。
自由区是非易失存储器40中的未使用区，非易失存储器管理模块用自由区确保存储块。
返回图1，CPU50控制整个信息处理装置1，根据经由I/O部10输入的各种指示信号读出并执行ROM20中存储的操作系统程序或应用程序。CPU50通过执行操作系统程序，实现上述非易失存储器管理模块的功能。而且，CPU50将各种处理结果存储到易失存储器30或非易失存储器40的预定区域。
再有，CPU50只在进行对信息处理装置1的输入操作时等、需要动作时，接通电源并进行处理；而不需要动作时，通过电力控制部90进行电力控制，使之处于电源波切断的状态。因此，CPU50将存储器管理表等OS所需要的信息，或阅览中的电子书的页码等应用所需要的信息那样，在电力被切断时需要保存的数据存储到非易失存储器40中。
GA60是按照CPU50的命令，高速进行显示器80所显示的图像的描绘处理的硬件。具体地说，GA60进行将CPU50输入的矢量图形展开成光栅图形的处理。然后，GA60将用以在显示器80上描绘进行了描绘处理的图形的描绘数据输出到显示控制器70。
显示控制器70直接控制显示器80，将从GA60输入的描绘数据显示在显示器80上。
具体地说，显示控制器70参照GA60输入的描绘数据，通过驱动显示器80的X驱动器及Y驱动器，将描绘对象即光栅图形显示到显示器80上。
显示器80例如由A4尺寸的高像素密度(多像素)即显示装置构成，响应显示器70的控制，在预定像素显示像素数据。
而且，显示器80是记忆性显示装置(即使切断电源也维持显示画面的显示装置)。因此，由于维持显示画面的状态不需要电力，可更加减少信息处理装置1的耗电。
还有，作为显示器80可以采用例如电泳显示器、胆甾相液晶显示器、利用带电着色剂的显示器、利用扭转晶界(twist ball)的显示器或是电解镀层(electro deposition)显示器等。
电力控制部90依照CPU50的指示，控制对信息处理装置1各部分的来自电池100的供电。
电池100是经由电力控制部90向信息处理装置1供电的一次电池或二次电池。
接着，说明其动作。
本实施例的信息处理装置1，在上述结构下，如进行了输入操作等仅在需要动作时接通电源，而所需动作结束时，重新回到电源被切断的状态。而且，这时，阅览中的电子书内容的页码或存储器管理表等″电源被切断时需要保存的数据存储到非易失存储器40中，电源再接通时，非易失存储器40中存储的数据成为可利用的状态。
以下，在交换电池等后，用户开始接通电源时，一边读着电子书的内容一边翻开1页后，读完第2页的时候，设想结束该内容的阅览的情况，就这时的信息处理装置1的具体动作例进行说明。
图4是表示信息处理装置1的具体动作例的流程图，图5是表示此时的非易失存储器40中的存储器配置的转变的图。还有，图5(a)是表示执行图4所示的流程图时的初始状态的存储器配置，根据其他的应用确保所使用的2个存储块″USER″″ALRM″
图4中，交换电池后(或工厂出货后等)，由用户开始接通信息处理装置1的电源时，CPU50以″PGNO″执行函数″NVAllocateNamedMemory″5(b)所示，将4字节的存储块确保在非易失存储器40的存储区中(步骤S1)。该″PGNO″专用于电子书的阅览软件管理阅览中的页码的存储块名。
接着，CPU50在作为确保的存储块的实际数据，设定页码为″1″(第1页)(步骤S2)，从存储卡读出第1页的内容，并显示在显示器80中(步骤S3)。
这样，CPU50停止电池100对信息处理装置1的供电(步骤S4)。即，信息处理装置1在显示器80上显示画面的状态下成为切断电源的状态，成为不耗电的状态。
之后，用户操作按钮，输入翻页的指示，则该按钮的操作会触发电源接通，重新开始对信息处理装置1的供电(步骤S5)，CPU50以存储块名″PGNO″执行函数″NVGetNamedMemoryAddress″(步骤S6)。即，在步骤S6中，存储块名″PGNO″域被非易失存储器40检索。
这样，CPU50如图5(c)所示，将检索的存储块名″PGNO″的区域中的页码加″1″显示第2页的″2″(步骤S7)。
接着，CPU50从存储卡读出第2页的内容，并显示在显示器80中(步骤S8)。
这样，CPU50停止电池100对信息处理装置1的供电，再次成为电源被切断的状态(步骤S9)。
之后，用户操作按钮，输入结束电子书阅览的指示，则该按钮的操作会触发电源接通，重新开始对信息处理装置1的供电(步骤S10)，CPU50以存储块名″PGNO″″NVFreeMemory″(步骤S11)。即，在步骤S11中，如图5(d)所示，在非易失存储器40中删除不需要的存储块名″PGNO″自由区。
再有，CPU50进行伴随电子书的阅览软件的结束的各种处理(例如，在易失存储器30中使用的区域的释放等)(步骤S12)，停止电池100对信息处理装置1的供电，成为电源再次被切断的状态(步骤S13)。
还有，步骤13中，信息处理装置1成为电源被切断的状态，在此处所示的具体动作例的处理结束，但根据用户操作了按钮时等，需要信息处理装置1的动作时，迅速重新开始供电，CPU50进行预定的处理。而且，此时，CPU50(非易失存储器管理模块)在重新开始供电时，以存储块名为密钥，检索非易失存储器40中的存储区。
如上所述，本实施例的信息处理装置1，给非易失存储器40的存储区中确保的各存储块加上固有的存储块名，利用由该存储块名识别存储块的存储器管理表，进行非易失存储器40的存储器管理。而且，再接通电源时，通过应用程序指定存储块名，检索非易失存储器40的存储块名，对与存储块名对应的存储块的数据进行存取。
因而，具备易失存储器，且在通过电力控制重复再起动的信息处理装置中，可以利用电源再接通时保存在非易失存储器中的数据。
即，在具备非易失存储器的信息处理装置中，可适当进行用以电力控制的存储器管理。从而，可大幅削减信息处理装置的耗电。
还有，本实施例中说明存储器管理表只容纳存储块的个数，并将存储块名和存储块的尺寸与该存储块的实际数据为一体的方式存储到非易失存储器40的情况，但可以使存储器管理表中包含存储块名和存储块的尺寸而进行管理。
再有，作为加上存储块名的方法，如上所述，除了与数据总线的数据宽、ALU的输入数据宽、寄存器的数据宽一致的情况外，可以采用任意字符串或任意的数值。另外，一般最好设成信息处理装置1中处理的数据宽除以ASCII码的1个字符的8(字节)的字符数。
而且，本实施例中说明了直接对非易失存储器40进行存取、进行数据的读出或写入的例子。但，一般，由于易失存储器比非易失存储器更能高速地动作，可将非易失存储器40中存储的数据复制到易失存储器30中，利用存储在易失存储器30中的数据。如此，将非易失存储器40中存储的数据复制到易失存储器30中并加以利用的处理，可用OS或应用程序进行。

Claims (13)

1.一种自主控制装置内部供电的信息处理装置，其特征在于包括：
非易失地保存所存储的信息的非易失存储器；以及
非易失存储器管理部件给所述非易失存储器的存储区中的存储块加上固有的存储块名，根据该存储块名生成用以识别所述存储块的存储器管理信息，将该存储器管理信息存储到所述非易失存储器的非易失存储器管理部件。
2.如权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于：所述非易失存储器管理部件，停止对装置的供电后重新开始供电时，基于所述存储块名检索所述非易失存储器中的存储区，对与该存储块名对应的所述存储块存储的信息进行存取。
3.如权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于：所述非易失存储器管理部件中，在不需要所述存储块时，基于该存储块的存储块名，检索所述非易失存储器中的存储区，释放该存储块。
4.如权利要求1至3中任一项所述的信息处理装置，其特征在于还包括：
可比所述非易失存储器更高速读出或写入的易失存储器，以及
将所述非易失存储器的存储区中存储的信息存储到该易失存储器，并代替所述非易失存储器，对该易失存储器中存储的信息进行存取的间接存取部件。
5.如权利要求1至3中任一项所述的信息处理装置，其特征在于：所述非易失存储器管理部件中，在需要对与所述存储块名对应的存储块进行存取时，基于所述存储器管理信息，直接对该存储块存储的信息进行存取。
6.如权利要求1至5中任一项所述的信息处理装置，其特征在于：所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上由任意字符串所组成的名称。
7.如权利要求1至5中任一项所述的信息处理装置，其特征在于：所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与本装置中处理数据时的数据宽对应的尺寸的名称。
8.如权利要求7所述的信息处理装置，其特征在于：所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上将本装置中处理数据时的数据宽除以“8”后的个数的字符组成的名称。
9.如权利要求7所述的信息处理装置，其特征在于：
包含用数据线与所述非易失存储器连接的预定的处理器，
所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与所述数据线的数据宽一致的尺寸的名称。
10.如权利要求7所述的信息处理装置，其特征在于：
包含设有用以存储成为运算对象的信息的寄存器的预定的处理器，
所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与所述寄存器的数据宽对应的尺寸的名称。
11.如权利要求7所述的信息处理装置，其特征在于：
包含设有用以对成为运算对象的信息进行逻辑运算的ALU的预定的处理器，
所述非易失存储器管理部件中，作为所述存储块名，加上与所述ALU的输入数据宽一致的尺寸的名称。
12.一种对自主控制装置内部的供电的信息处理装置进行控制的存储器管理程序，其特征在于：
对所述信息处理装置中设有的、非易失地保存存储的信息的非易失存储器的存储区中的存储块加上固有的存储块名，生成根据该存储块名识别所述存储块的存储器管理信息，通过所述信息处理装置实现将该存储器管理信息存储到所述非易失存储器的非易失存储器管理功能。
13.一种自主控制装置内部的供电的信息处理装置的存储器管理方法，其特征在于包括：
对所述信息处理装置中设有的、非易失地保存所存储的信息的非易失存储器的存储区中的存储块加上固有的存储块名，生成根据该存储块名识别所述存储块的存储器管理信息，并将该存储器管理信息存储到所述非易失存储器的非易失存储器管理步骤。
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