JP2006023919A - 情報処理装置、メモリ管理プログラムおよびメモリ管理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 情報処理装置1は、不揮発性メモリ40の記憶領域に確保されるメモリブロックそれぞれに固有のメモリブロック名を付し、そのメモリブロック名によってメモリブロックを識別するメモリ管理テーブルを用いて、不揮発性メモリ40のメモリ管理を行う。そして、電源の再投入時には、アプリケーションがメモリブロック名を指定することにより、不揮発性メモリ40においてメモリブロック名が検索され、そのメモリブロック名に対応するメモリブロックのデータにアクセスされる。したがって、不揮発性メモリを備える情報処理装置において、電力制御のためのメモリ管理を適切に行うことが可能となる。
【選択図】 図3
Description
また、近年、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)やMRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)といった不揮発性のメモリが開発されている。このような不揮発性のメモリは、情報の記憶を維持するための電力が不要であるため、例えば上述のような電力制御が行われ、メモリに対する電力の供給が停止された場合にも、電力の供給が停止される以前に記憶していた情報がメモリ上に保持されることとなる。
ところで、従来のソフトウェア技術においては、上述の電力制御技術のように、コンピュータの電源が一度停止された後、処理が再開されることは原則として想定されておらず、コンピュータの再起動を行う際にはオペレーティングシステムソフトウェア(OS)がシステムの初期化を伴う起動(いわゆるコールドスタート)を行うのが一般的である。
したがって、FeRAMやMRAMといった不揮発性のメモリが用いられた場合であっても、上述のように電力の供給が停止され、処理の必要に応じて電力の供給を再開した場合には、OSがコールドスタートを行うことによりメモリアドレスの管理情報が失われ、メモリ上に記憶されている情報にアクセスできなくなるという問題があった。
しかし、従来のサスペンドやレジュームといった処理は、不揮発性のメモリを用いることを想定した処理とはなっていない。また、その実行に際して多くの情報をメモリやハードディスク等に退避させる必要がある上、コンピュータの電源を再投入した際に、確実に元の状態に戻らない場合があるという問題があった。
装置内部における電力の供給を自律的に制御する情報処理装置であって、記憶している情報を不揮発的に保持する不揮発性メモリ(例えば、図1の揮発性メモリ30)と、前記不揮発性メモリの記憶領域におけるメモリブロック(例えば、図3のメモリブロックMB1〜3)に固有のメモリブロック名を付して、該メモリブロック名によって前記メモリブロックを識別するためのメモリ管理情報(例えば、図3のメモリ管理テーブル)を生成し、該メモリ管理情報を前記不揮発性メモリに記憶する不揮発性メモリ管理手段(例えば、図3の不揮発性メモリ管理モジュールを構成するCPU50)とを含むことを特徴としている。
即ち、不揮発性メモリを備える情報処理装置において、電力制御のためのメモリ管理を適切に行うことが可能となる。
これにより、電源が再投入された場合に、速やかに不揮発性メモリのメモリ管理情報が参照され、不揮発性メモリに保持されている情報を利用することが可能となる。
これにより、不揮発性メモリにおけるメモリブロックの解放もメモリブロック名を指定して行うことができ、記憶領域を有効に利用することが可能となる。
また、前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名に対応するメモリブロックにアクセスの必要が生じた場合に、前記メモリ管理情報を基に、該メモリブロックに記憶された情報に直接アクセスすることを特徴としている。
また、前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、任意の文字列からなる名称を付すことを特徴としている。
また、前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、自装置においてデータを取り扱う際のデータ幅に対応するサイズの名称を付すことを特徴としている。
これにより、ハードウェアに適合するメモリブロック名を付すことができ、処理の高速化を図ることが可能となる。
これにより、自装置においてデータを取り扱う際のデータ幅に収まるデータブロック名を付すことができ、処理の高速化を図ることが可能となる。
これにより、プロセッサと不揮発性メモリとの間で、メモリブロック名を1クロックで伝送することが可能となる。
これにより、プロセッサ内部において、レジスタにメモリブロック名を書き込んだり、読み出したりする処理を一度に行うことが可能となる。
これにより、ALUにおいてメモリブロック名を比較する処理を一度に行うことができ、不揮発性メモリにおいてメモリブロックを検索する処理を高速に行うことが可能となる。
装置内部における電力の供給を自律的に制御する情報処理装置を制御するメモリ管理プログラムであって、前記情報処理装置に備えられた、記憶している情報を不揮発的に保持する不揮発性メモリの記憶領域におけるメモリブロックに固有のメモリブロック名を付して、該メモリブロック名によって前記メモリブロックを識別するためのメモリ管理情報を生成し、該メモリ管理情報を前記不揮発性メモリに記憶する不揮発性メモリ管理機能を前記情報処理装置に実現させることを特徴としている。
装置内部における電力の供給を自律的に制御する情報処理装置におけるメモリ管理方法であって、前記情報処理装置に備えられた、記憶している情報を不揮発的に保持する不揮発性メモリの記憶領域におけるメモリブロックに固有のメモリブロック名を付して、該メモリブロック名によって前記メモリブロックを識別するためのメモリ管理情報を生成し、該メモリ管理情報を前記不揮発性メモリに記憶する不揮発性メモリ管理ステップを含むことを特徴としている。
まず、構成を説明する。
図1は、本発明に係る情報処理装置1の機能構成を示すブロック図である。
なお、ここでは、情報処理装置1を用いて電子ブックのコンテンツを閲覧する場合の例について説明する。
ROM20は、例えばフラッシュROM等の不揮発性のメモリによって構成され、ROM20には、オペレーティングシステムプログラム(OS)、アプリケーションプログラム、メモリブロック名(後述)が記憶されている。
不揮発性メモリ管理モジュールは、不揮発性メモリ40のメモリ管理を行うAPI(Application Program Interface)である。そして、不揮発性メモリ管理モジュールは、図2に示すAPIの関数を含んで構成される。
図2において、“NVAllocateNamedMemory”は、情報処理装置1が処理を行う上で不揮発性メモリ40にデータを記憶させる必要が生じた場合に、そのデータを記憶するための領域を、引数として指定された固有の名称(メモリブロック名)を付与して確保する関数である。
さらに、“NVFreeNamedMemory”は、引数として指定されたメモリブロック名の領域を解放する関数である。
ここで、メモリブロック名については、任意の文字列とすることが可能である他、不揮発性メモリ40の記憶領域からメモリブロックを検索する処理が、より高速化されるようなサイズの名称を付与することが可能である。
即ち、メモリブロック名のサイズを、CPU50と不揮発性メモリ40とを接続するデータ線のデータ幅に合わせることにより、不揮発性メモリ40とCPU50とを接続するデータ線上においてメモリブロック名を1クロックで伝送することができる。また、メモリブロック名のサイズを、CPU50内部に備えられているALUの入力データ幅と合わせることにより、キーとなるメモリブロック名と、不揮発性メモリ40上の各メモリブロック名とをALUによって比較する処理を一度に行うことができる。さらに、メモリブロック名のサイズを、CPU50内部に備えられているレジスタファイルのレジスタのデータ幅と合わせることにより、レジスタファイルにメモリブロック名を書き込んだり、読み出したりする処理を一度に行うことができる。
図1に戻り、揮発性メモリ30は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)あるいはSDRAM(Synchronous DRAM)といった揮発性のメモリによって構成され、CPU50が処理を実行する際にワークエリアを形成すると共に、その処理結果を記憶する。
不揮発性メモリ40は、FRAM(Ferroelectric RandomAccess Memory)あるいはMRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)等の不揮発性のメモリによって構成され、例えば電子ブックのコンテンツが閲覧されている場合であれば、閲覧中のページ番号といったように、情報処理装置1の電源が切断された場合にも保存しておく必要のあるデータが記憶される。
ここで、不揮発性メモリ40によって構成されるメモリ空間のメモリマップについて説明する。
図3において、情報処理装置1が有するメモリ空間は、ROM20の記憶領域であるROM領域と、揮発性メモリ30の記憶領域である揮発性メモリ領域およびI/O領域と、不揮発性メモリ40の記憶領域である不揮発性メモリ領域とによって構成されている。
さらに、不揮発性メモリ領域は、メモリ管理テーブル領域と、メモリブロックMB1〜MB3と、空き領域とによって構成されている。
メモリ管理テーブルは、不揮発性メモリ40におけるメモリアドレスの管理情報である。したがって、このメモリ管理テーブルが不揮発性メモリ領域に記憶されていることにより、情報処理装置1の電源が切断された場合にも、電源の再投入時に、不揮発性メモリ領域の各メモリブロックに記憶されているデータを利用することが可能となる。
空き領域は、不揮発性メモリ40における未使用領域であり、この空き領域から不揮発性メモリ管理モジュールがメモリブロックを確保する。
具体的には、ディスプレイコントローラ70は、GA60から入力された描画データを参照して、ディスプレイ80のXドライバおよびYドライバを駆動することにより、描画対象であるラスタ図形をディスプレイ80に表示させる。
また、ディスプレイ80は、記憶性の表示装置(電源を切断しても表示画面が維持される表示装置)である。そのため、表示画面の状態を維持するためには電力が不要となることから、情報処理装置1をより低消費電力化することができる。
電力制御部90は、CPU50の指示に従って、情報処理装置1の各部に対するバッテリ100からの電力の供給を制御する。
次に、動作を説明する。
本実施の形態における情報処理装置1は、上述の構成の下、入力操作が行われた場合等、動作が必要な場合にのみ電源が投入され、必要な動作が終了すると、再び電源が切断された状態となる。また、このとき、閲覧中の電子ブックコンテンツのページ番号やメモリ管理テーブル等、電源が切断された場合にも保持が必要なデータは、不揮発性メモリ40に記憶され、電源が再投入された場合に、不揮発性メモリ40に記憶されているデータが利用可能な状態となっている。
図4は、情報処理装置1の具体的動作例を示すフローチャートであり、図5は、このときの不揮発性メモリ40におけるメモリマップの遷移を示す図である。なお、図5(a)は、図4に示すフローチャートが実行される際の初期状態を示すメモリマップであり、他のアプリケーションによって使用される2つのメモリブロック“USER”,“ALRM”が確保されている。
すると、CPU50は、バッテリ100から情報処理装置1に対する電力の供給を停止する(ステップS4)。即ち、情報処理装置1は、ディスプレイ80に画面が表示されたまま電源が切断された状態となり、電力を消費しない状態となる。
次いで、CPU50は、第2ページ目のコンテンツをメモリカードから読み出してディスプレイ80に表示する(ステップS8)。
その後、ユーザによってボタンが操作され、電子ブックの閲覧を終了する指示入力が行われると、このボタン操作が電源投入のトリガとなり、情報処理装置1に電力の供給が再開され(ステップS10)、CPU50は、メモリブロック名“PGNO”を引数として関数“NVFreeMemory”を実行する(ステップS11)。即ち、ステップS11においては、図5(d)に示すように、不要となったメモリブロック名“PGNO”の領域が不揮発性メモリ40から削除され、空き領域となる。
なお、ステップS13において、情報処理装置1は電源が切断された状態となり、ここに示す具体的動作例の処理は終了するが、ユーザによってボタンが操作された場合等、情報処理装置1における動作の必要が生じた場合には、速やかに電力の供給が再開され、CPU50が所定の処理を行うものである。そして、このとき、CPU50(不揮発性メモリ管理モジュール)は、電力の供給が再開されると、メモリブロック名をキーとして不揮発性メモリ40上の記憶領域を検索する。
即ち、不揮発性メモリを備える情報処理装置において、電力制御のためのメモリ管理を適切に行うことが可能となる。そして、それにより、情報処理装置における消費電力を大幅に削減することが可能となる。
Claims (13)
- 装置内部における電力の供給を自律的に制御する情報処理装置であって、
記憶している情報を不揮発的に保持する不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリの記憶領域におけるメモリブロックに固有のメモリブロック名を付して、該メモリブロック名によって前記メモリブロックを識別するためのメモリ管理情報を生成し、該メモリ管理情報を前記不揮発性メモリに記憶する不揮発性メモリ管理手段と、
を含むことを特徴とする情報処理装置。 - 前記不揮発性メモリ管理手段は、装置に対する電力の供給停止後、電力の供給が再開された場合、前記メモリブロック名を基に前記不揮発性メモリにおける記憶領域を検索し、該メモリブロック名に対応する前記メモリブロックに記憶された情報にアクセスすることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
- 前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロックが不要となった場合、該メモリブロックのメモリブロック名を基に前記不揮発性メモリにおける記憶領域を検索し、該メモリブロックを解放することを特徴とする請求項1または2記載の情報処理装置。
- 前記不揮発性メモリより高速に読み出しあるいは書き込みが可能な揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリの記憶領域に記憶された情報を該揮発性メモリに記憶させ、前記不揮発性メモリに代えて、該揮発性メモリに記憶された情報にアクセスする間接アクセス手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名に対応するメモリブロックにアクセスの必要が生じた場合に、前記メモリ管理情報を基に、該メモリブロックに記憶された情報に直接アクセスすることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、任意の文字列からなる名称を付すことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、自装置においてデータを取り扱う際のデータ幅に対応するサイズの名称を付すことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、自装置においてデータを取り扱う際のデータ幅を“8”で除した個数の文字からなる名称を付すことを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
- 前記不揮発性メモリとデータ線によって接続された所定のプロセッサを含み、
前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、前記データ線のデータ幅に合わせたサイズの名称を付すことを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。 - 演算対象となる情報を記憶するためのレジスタを備える所定のプロセッサを含み、
前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、前記レジスタのデータ幅に合わせたサイズの名称を付すことを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。 - 演算対象となる情報に対して論理演算を行うためのALUを備える所定のプロセッサを含み、
前記不揮発性メモリ管理手段は、前記メモリブロック名として、前記ALUの入力データ幅に合わせたサイズの名称を付すことを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。 - 装置内部における電力の供給を自律的に制御する情報処理装置を制御するメモリ管理プログラムであって、
前記情報処理装置に備えられた、記憶している情報を不揮発的に保持する不揮発性メモリの記憶領域におけるメモリブロックに固有のメモリブロック名を付して、該メモリブロック名によって前記メモリブロックを識別するためのメモリ管理情報を生成し、該メモリ管理情報を前記不揮発性メモリに記憶する不揮発性メモリ管理機能を前記情報処理装置に実現させることを特徴とするメモリ管理プログラム。 - 装置内部における電力の供給を自律的に制御する情報処理装置におけるメモリ管理方法であって、
前記情報処理装置に備えられた、記憶している情報を不揮発的に保持する不揮発性メモリの記憶領域におけるメモリブロックに固有のメモリブロック名を付して、該メモリブロック名によって前記メモリブロックを識別するためのメモリ管理情報を生成し、該メモリ管理情報を前記不揮発性メモリに記憶する不揮発性メモリ管理ステップを含むことを特徴とするメモリ管理方法。
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