CZ20013477A3

CZ20013477A3 - Získávání zpět paměti z odstraněných aplikací

Info

Publication number: CZ20013477A3
Application number: CZ20013477A
Authority: CZ
Inventors: Deloy Pehrson Bitner; Kim Clohessy; Mikael Orn
Original assignee: International Business Machines Corporation
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2002-01-16
Also published as: AU3310800A; ATE244418T1; DE60003676D1; CA2267484A1; JP3683814B2; EP1177502A1; US6581133B1; HUP0200563A2; IL144733A0; CN1244054C; IL144733A; JP2002540525A; EP1177502B1; ES2199791T3; WO2000058838A1; DE60003676T2; TW436790B; PL351506A1; CN1345427A; CA2267484C

Description

ZÍSKÁVÁNÍ ZPĚT PAMĚTI Z ODSTRANĚNÝCH APLIKACÍ

Oblast techniky

Vynález se týká oblasti správy paměti v počítačových systémech se segmentovaným paměťovým prostorem, jako jsou zabudovaná zařízení a podrobněji se zajišťuje systém pro bezpečné opětovné získání paměti a opětovné vyrovnání zbývajících aplikací spojitě v energeticky nezávislé, vymazatelné paměti typu flash.

Dosavadní stav techniky

Tato aplikace je zvláště užitečná v zabudovaných systémech s paměťovým omezením, ale je aplikovatelná v libovolném prostředí, kde mohou být aplikace odstraňovány z počítače a je žádoucí spojit zbývající aplikace uložené v paměti, aby mohlo být poskytnuto maximální množství souvislého volného prostoru pro nové aplikace.

V zabudovaných systémech, může být celková systémová paměť řádově 1 až 4 megabajty. Ideálně by měla být polovina systémové paměti vyhrazena pro paměť určenou pouze ke čtení (ROM), pro ukládání aplikací a dat přetrvávajících mezi relacemi (sessions) . Aplikace mohou být zaváděny v sekvenčním pořadí, dokud není dosaženo paměťové omezení systému.

Pro účely tohoto vynálezu bude uváděn odkaz na paměť typu flash. Technicky je flash forma ROM, která je (2782734_CZ.doc)

» ·· ·· · • 9 · · * · ·· : : í . : : Upravená strana • 9 · · · · ·«· ·· ·· ···

JUDr. Petr Kalenský advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2 energeticky nezávislá, ale je také vymazatelná, zpravidla v blocích po 64 kilobajtech, podle současné technologie.

Zejména v rychle se rozvíjející oblasti bezdrátové komunikace může být nutné nebo žádoucí odstranit existující aplikace v zařízení před tím, než se zavede nová aplikace, buď z důvodu uvolnění adekvátní paměti k umístění nové aplikace, nebo aby se zamezilo neslučitelnosti s novější verzí aplikace.

W094/20906 popisuje systém virtuálního mapování paměti typu flash, jehož předmětem je zajištění způsobu řízení a správy přístupu k paměti typu flash tak, aby se paměť typu flash jevila počítačovému operačnímu systému jako datové úložné zařízení, ve kterém je možné číst data z libovolného místa, a zapisovat data na libovolné místo v paměti typu flash.

Evropská patentová přihláška ΕΡ-0745939-Ά2 reentrantní proces čištění nepoužívaných úseků popisuje (garbage collection) pro souborový systém umístěný v paměti typu flash. Tento popis je příkladem toho, kdy nejsou podporovány virtuální oblasti paměti.

Podstata vynálezu

Podle jednoho hlediska tohoto vynálezu je zajištěn způsob pro odstranění definovaného těla kódu z energeticky nezávislé paměti typu flash jak je popsáno v nároku 1.

V jednom provedení, je tento vynález určen pro zlepšení energeticky nezávislé paměti zařízení. Tato flash paměť se (2782734_CZ.doc)

• · « · · ::.2: Lfipravená strana • · · · r

JUDr. Petr Kalenský advokat .:..*··* .:.*·· ·» ···

120 00 Praha 2, Hálkova 2 vyznačuje tím, že má více paměťových segmentů přizpůsobených k přijímání a ukládání aplikačního kód a dat. Přednostně je alespoň jeden paměťový segment vyhrazen pro použiti .během zcelování paměti, která je přizpůsobena k přijímání kódu a/nebo dat zkopírovaných z jiného paměťového segmentu paměti určené pouze ke čtení. Je také zajištěn mechanismus pro opravování ukazatelů uvnitř kódu tak, aby odkazovaly na nové paměťové místo kódu a/nebo dat zkopírovaných z jiného paměťového segmentu z paměti určené pouze ke čtení.

Podle jiného hlediska tohoto vynálezu je zajištěn ve výpočetním prostředí paměťový řadič pro energeticky nezávislou paměť typu flash, která má více paměťových segmentů, jak je popsáno v nároku 5.

Podle jiného hlediska tohoto vynálezu je zajištěn produkt počítačového programu jak je popsáno v nároku 9.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1A až ID schématické znázornění odstranění kódu a zcelování v paměti určené pouze ke čtení (ROM) z omezeného paměťového zařízení, podle vynálezu obr. 2 vývojový diagram zobrazující kroky při odstranění kódu, podle vynálezu; a (2782734_CZ.doc)

JUDr. Petr Kalenský advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

3a

Φ ·· Φ : : . : : Úpravená strana • · · · · · »·· «· »· obr. 3 vývojový diagram zobrazující kroky při zcelování paměti následující po odstranění kódu, podle upřednostňovaného provedení vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Jak je schématicky zobrazeno na obr.l (skládajícím se (2782734_CZ.doc) ·· ··· ·

z obr.IA až ID), ROM 2 v zařízeni s omezenou paměti, jako je celulární telefon, by typicky mohlo obsahovat 32 64K bloků paměťových segmentů, většinou určených 4, až celkem 2 magabajty paměti typu flash v zařízení.

V implementaci upřednostňovaného provedení vynálezu jsou aplikace v ROM alokovány od dolní paměti k horní paměti.

Jak je zobrazeno na obr. IA a IB, aplikace 6_, zobrazená křížovým šrafováním, má rozsah 2 a půl bloku 4 paměťového segmentu v ROM 2. Kód nebo data 8. zobrazená diagonálním šrafováním, ze souvisle umístěné aplikace sdílí jeden paměťový segment s první částí aplikace 6_.

Vymazány mohou být pouze celé bloky paměti v paměti typu flash používané v těchto zařízeních, jak je uvedeno výše. Proto, jestliže chce uživatel vymazat aplikaci 6, správce paměti zařízení musí uložit kód nebo data 8_ ze souvisle umístěné aplikace a pak ji vrátit na toto místo.

Toho je dosaženo ponecháním jednoho nebo více náhradních bloků paměti pro použití k uvolnění bloků uloženého kódu nebo dat, aby se uchovaly v zařízení. V upřednostňovaném provedení, správce paměti flash jednoduše rezervuje nejvyšší blok(y) pro zcelovací proces. V příkladu zobrazeném na obrázku 1, správce paměti zkopíruje kód nebo data 8 do náhradního bloku 10 (obr. IB) . Zkopírovány jsou pouze ten kód/data z bloku, který se odstraňuje; vršek náhradního bloku se ponechá prázdný. Náhradní blok obsahující zkopírovaný kód 10 je potom „prohozen za původní paměťový blok 12 (obr. 1C) a paměťové bloky obsahující zbývající kód/data aplikace 6_ mohou být bezpečně vymazány (2782734_CZ.doc) ······ « · · ·· · φ · φ · · · · · · · • · ······ • » φ φ . φ φ φ φ * · φφφ φφφ φ · · φφφφ φφ φφφ φφ ·· ··· (obr. ID) . Toto prohozeni může být provedeno jedním ze dvou způsobů: jestliže je dostupná paměťová řídící jednotka (MMU) podporující „virtuální paměťové oblasti, mapování MMU je změněno tak, aby „nový blok používal adresu předtím používanou blokem, který se odstraňuje. Odstraňovaný blok se vymaže a jeho mapování paměti se změnění na adresu používanou předtím náhradním blokem. Jestliže není dostupná jednotka MMU, zkopíruje se obsah „náhradního bloku nahoru do původního bloku, poté co byl smazán.

Kroky tohoto procesu jsou znázorněny ve vývojovém diagramu na obrázku 2. Když si uživatel přeje odstranit aplikaci z paměti, správce paměti zařízení určí počáteční a koncové body aplikace (blok 20) v ROM, aby určil, zda jsou oba umístěny uvnitř hranice paměťového segmentu (bloky 22, 24) . Pokud tomu tak je, je pro správce paměti bezpečné jednoduše vymazat všechny bloky paměťových segmentů obsahujících aplikaci (blok 28) a pokračovat ve zcelování, jak je to ukázáno na obr.3.

Dále na obr. 2, jestliže správce paměti určí, že koncový bod aplikace je uvnitř bloku paměťového segmentu (blok 22 nebo 24) , určí dále, zda aplikace sdílí v tomto bodě blok paměťového segmentu s jiným kódem (blok 26) . „Správce flash sleduje počáteční a koncové adresy každé aplikace a zná také adresy každého paměťového bloku, takže lze jednoduchým výpočtem určit, kde je uložena aplikace/data vzhledem k počátku/konci paměťových bloků a ostatních aplikací.

Není-li nalezena žádný jiný aplikační kód/data, je bezpečné smazat původní aplikaci (blok 28) a pokračovat ve zcelování ROM.

(2782734_CZ.doc)

Pokud správce paměti urči, že data nebo kód z jiné aplikace jsou uložena ve stejném bloku s částí původní aplikace určené k odstranění (blok 26) , zkopíruje se tento kód do náhradního segmentu bloku paměti (blok 28) bez jakéhokoli původního kódu aplikace (tj. náhradní segment paměťového bloku je částečně prázdný).

Kopírování náhradního provádí takovým způsobem, segmentu paměťového bloku se že se zařízení může obnovit, jestliže je zařízení vypnuto uprostřed operace odstraňování/zcelování paměti. V upřednostňovaném provedení vynálezu se používají příznaky a značky k označení stavu aplikace během funkcí zavádění, odstraňování a zcelování (blok 30).

Kód/data z jiné aplikace v náhradním segmentu paměťového bloku se potom prohodí zpět na spodek původní odstraňované aplikace (blok 34) . Příznaky a značky přidané k indikaci toho, že probíhá přenos, se resetují (blok 36) a segmenty paměťových bloků, které obsahují zbytky původní aplikace, se vymažou (blok 38) .

Jakmile byla aplikace odstraněna, musí být její paměť obnovena buď zcelováním nebo „posunem aplikací nad ní dolů do prázdného prostoru. Takto je ponecháno maximální množství souvislého volného prostoru v horní části ROM pro zavádění nových aplikací.

Podle upřednostňovaného provedení vynálezu, sleduje zcelování stejné principy jako pro odstraňování aplikace, tedy, náhradní bloky paměťových segmentů se používají pro přenos obsahu částečně plných bloků paměťových segmentů a (2782734_CZ.doc) ··«··· · ··9 · · _ *7 _ 9 9 9 9 · 9 · 9 »99 ' 99 999999

99 9 · 9 · 9 ·♦

9 9 999 9 · 9

9999 99 999 99 *9999 tento proces je znázorněn na obr.3.

Jakmile je aplikace uvolněna, měla by se paměť zcelit, aby se odstranily všechny „mezery. To zajišťuje maximální množství souvislé volné paměti pro zavádění nových aplikací. Upřednostňovaný způsob zcelování, používající principy tohoto vynálezu, je zobrazen na obr. 3.

Po uvolnění aplikace, skenuje správce paměti paměť k určení toho, zda existují některé paměťové bloky obsazené daty nebo kódem nad paměťovými bloky uvolněnými po aplikaci - tedy, zda uvolňování aplikace ponechalo prázdnou „mezeru v zaznamenané paměti (blok 40) . Jestliže ne, potom byla uvolňovaná aplikace nahoře v zaznamenané paměti a zcelování se nevyžaduje.

Jestliže jsou zaznamenaná data/kód nad uvolněnou pamětí, správce paměti určí, zda část nebo celý prázdný paměťový blok jsou ve spodu uvolněné paměti (blok 42).

Je-li uvolněná paměť v celých paměťových blocích, provede se zcelení jednoduše zkopírováním bloků dat dolů do paměti postupně do dalších prázdných paměťových bloků (blok 44) a upravením příznaků/značek pro nové umístění každého bloku dat nebo kódu (blok 46).

Tam, kde je dostupná jen část paměti, zkopíruje správce paměti data/kód z bloku dat, aby vyplnil část paměťového bloku (blok 48) a upraví příznaky/značky pro zkopírovaný kód (blok 50).

Stejným způsobem, jako je popsáno výše ve spojení s obrázkem 2, se kopírují zbývající data/kód z bloku dat do (2782734_CZ.doc) • · · · ti ti · » · ·· ··· · náhradního paměťového bloku (blok 52) a příznaky/značky se upraví pro umístění tohoto kódu/dat (blok 54) . Tento náhradní paměťový blok se prohodí do volné paměti souvisle s již zcelenými daty (blok 56) a příznaky/značky dat/kódu v prohozeném bloku se upraví (blok 58) .

Tento proces se provádí rekurzivně dokud nejsou zcelena všechna data (blok 40) .

Ačkoli byl vynález popsán v souvislosti s upřednostňovanými provedeními, je zřejmé, že je aplikovatelný na jiné platformy a uspořádání paměti s použitím obměn, které jsou odborníkům zřejmé.

V souhrnu je zde popsán způsob pro odstranění kódu (aplikací a dat) z paměti určené pouze ke čtení a zcelování zbývajícího kódu v paměti buďto při odstranění aplikace nebo když není k dispozici dostatečný prostor k udržení nové aplikace. Pro použití během zcelování je vyhrazen jeden nebo více „náhradních paměťových segmentů. Tam, kde kód určený k přesunutí sdílí paměťový segment s jiným kódem, který se nemá přesunout, tento druhý kód se zkopíruje do náhradního paměťového segmentu a potom se prohodí zpět na své původní místo. Pak může být kód zcelen, aby se odstranily „mezery zbylé po vymazaném kódu.

Zástupuj,éí_ř ·/ '

Dr. Petr Kaler.s.ký v.r.

(2782734_CZ.doc)

JUDr. Petr Kalenský advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

·♦ * ·	•	V ··	* < •
— «1		•	•	•
•		•	9
•	• ·	•	•	•
	0*	99»	*0

• · Opravená strana

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob pro odstraněni definovaného z energeticky nezávislé paměti typu flash, která má více paměťových segmentů, a zcelení energeticky nezávislé paměti, přičemž alespoň jeden paměťový segment je vyhrazen pro použití během odstraňování a zcelování, obsahující:

skenování (26) definovaného těla kódu na překryti do paměťového segmentu sdíleného s jiným kódem;

zkopírování (30) jiného kódu v překrytém jednoho vyhrazeného paměťového jiného kódu ve jeho původního segmentu do alespoň prohození segmentu zpět do vyhrazeném překrytého těla kódu paměťovém segmentu;

paměťovém paměťového segmentu;

vymazání obsahuj icího (38) jakéhokoli část definovaného těla paměťového kódu, segmentu vy z načuj ící určením (40) toho, zda existují nějaké paměťové segmenty obsazené kódem nad vymazanými paměťovými segmenty;

(42) toho, zda existuje ve spodu vymazaných pokud se to zjistí, dále určení část prázdného paměťového segmentu paměťových segmentů;

pokud se to zjistí, zkopírování segmentu nad vymazanými paměťovými prázdného paměťového kódu v paměti alespoň jednom souvisle s již (48) kódu z paměťového segmenty do částečně segmentu, zkopírování (52) zbývajícího vyhrazeném paměťovém segmentu do volné zcelenými daty.
2. Způsob, podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok prohození (34) vyhrazeného paměťového segmentu zpět na překrytý paměťový segment obsahuje:

(2782734_CZ.doc)

JUDr. Petr Kalenský advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2 * · ·* . : Ujpračvetiá fctrana ···· ·^:· vymazání překrytého paměťového segmentu; a zkopírováni alespoň jednoho vyhrazeného paměťového segmentu do vymazaného paměťového segmentu.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že více paměťových segmentů je přizpůsobeno k přijetí dat pro uložení ze spodního konce do horního konce a kde alespoň jeden paměťový segment je vyhrazen na horním konci.
4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje opravení ukazatelů/značek tak, aby odkazovaly na nové místo v paměti kódu a/nebo dat zkopírovaných z jiného paměťového segmentu energeticky nezávislé paměti.
5. Ve výpočetním prostředí, paměťový řadič pro energeticky nezávislou paměť typu flash, která má více paměťových segmentů, přičemž alespoň jeden paměťový segment je vyhrazen pro použití během odstraňování definovaného těla kódu a zcelování paměti, vyznačující se tím, že paměťový řadič obsahuje:

prostředky pro skenování (26) definovaného těla kódu na překrytí do paměťového segmentu sdíleného s jiným kódem;

prostředky pro zkopírování. (30) jiného kódu v překrytém paměťového paměťovém segmentu do alespoň jednoho vyhrazeného segmentu;

prostředky pro prohození (34) jiného kódu ve jeho původního paměťovém segmentu zpět do vyhrazeném paměťového segmentu;

prostředky pro vymazání segmentu obsahujícího část vyznačující se (38) kteréhokoli paměťového definovaného těla kódu, prostředky pro určení (40) toho, zda existují nějaké (2782734_CZ.doc)

JUDr. Petr Kalenský - 11 - · : .* *: l Uptayegá strana advokát . í ’ · · .· .1.

120 00 Praha 2, Hálkova 2 .........

paměťové segmenty obsazené kódem nad vymazanými paměťovými segmenty;

.prostředky pro, pokud se tak určí, další určení (42) toho, zda existuje částečně prázdný paměťový segment ve spodu vymazaných paměťových segmentů;

prostředky pro, pokud se tak určí, zkopírování (48) kódu z paměťového segmentu nad vymazanými paměťovými segmenty do částečně prázdného paměťového segmentu, a zkopírování (52) zbývajícího kódu do alespoň jednoho vyhrazeného paměťového segmentu, a prohození alespoň jednoho vyhrazeného paměťového segmentu do volné paměti souvisle s již zcelenými daty.
6. Paměťový řadič podle nároku 5, vyznačující se tím, že prostředky pro prohození (34) vyhrazeného paměťového segmentu zpět do překrytého paměťového segmentu obsahuj í:

prostředky pro vymazání překrytého paměťového segmentu sdíleného s jiným kódem; a prostředky pro zkopírování alespoň vyhrazeného paměťového segmentu vyhrazeného pro zcelování do vymazaného paměťového segmentu.
7. Paměťový řadič podle nároku 5 až 6, vyznačující se tím, že více paměťových segmentů je přizpůsobeno k přijetí dat pro uložení ze spodního konce na horní konec a kde alespoň jeden paměťový segment je vyhrazen na horním konci.
8. Paměťový řadič podle kteréhokoli z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že dále obsahuje prostředky pro opravu ukazatelů/značek tak, aby odkazovaly na nové místo v paměti kódu a/nebo dat zkopírovaných z jiného paměťového (2782734_CZ.doc)

JUDr. Petr Kalenský advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

..... · .·· . .

’*· ·. : : Ujxayena strana .· . ϊ · ♦ · · · · segmentu energeticky nezávislé paměti.
9. Produkt počítačového programu začleněný na počítačem použitelném médiu obsahující počítačem čitelné prostředky programového kódu přizpůsobené k provádění všech kroků podle kteréhokoli ze způsobů z nároků 1 až 4 pokud se program provádí na počítači.