KR102294669B1 - 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법 - Google Patents

전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102294669B1
KR102294669B1 KR1020150113935A KR20150113935A KR102294669B1 KR 102294669 B1 KR102294669 B1 KR 102294669B1 KR 1020150113935 A KR1020150113935 A KR 1020150113935A KR 20150113935 A KR20150113935 A KR 20150113935A KR 102294669 B1 KR102294669 B1 KR 102294669B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
page
data
compressed
electronic device
memory
Prior art date
Application number
KR1020150113935A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170019729A (ko
Inventor
한상복
구진규
김현식
문선호
한충석
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020150113935A priority Critical patent/KR102294669B1/ko
Priority to US15/750,733 priority patent/US11226738B2/en
Priority to CN201680047598.7A priority patent/CN107924350B/zh
Priority to PCT/KR2016/008596 priority patent/WO2017026740A1/ko
Publication of KR20170019729A publication Critical patent/KR20170019729A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102294669B1 publication Critical patent/KR102294669B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0608—Saving storage space on storage systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G06F11/1402—Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1446—Point-in-time backing up or restoration of persistent data
    • G06F11/1448—Management of the data involved in backup or backup restore
    • G06F11/1453—Management of the data involved in backup or backup restore using de-duplication of the data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/0223—User address space allocation, e.g. contiguous or non contiguous base addressing
    • G06F12/023—Free address space management
    • G06F12/0238—Memory management in non-volatile memory, e.g. resistive RAM or ferroelectric memory
    • G06F12/0246—Memory management in non-volatile memory, e.g. resistive RAM or ferroelectric memory in block erasable memory, e.g. flash memory
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0629—Configuration or reconfiguration of storage systems
    • G06F3/0631—Configuration or reconfiguration of storage systems by allocating resources to storage systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0655—Vertical data movement, i.e. input-output transfer; data movement between one or more hosts and one or more storage devices
    • G06F3/0658—Controller construction arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/0671—In-line storage system
    • G06F3/0673—Single storage device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/06—Arrangements for sorting, selecting, merging, or comparing data on individual record carriers
    • G06F7/14—Merging, i.e. combining at least two sets of record carriers each arranged in the same ordered sequence to produce a single set having the same ordered sequence
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/10—Providing a specific technical effect
    • G06F2212/1016—Performance improvement
    • G06F2212/1024—Latency reduction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/10—Providing a specific technical effect
    • G06F2212/1032—Reliability improvement, data loss prevention, degraded operation etc
    • G06F2212/1036—Life time enhancement
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/21—Employing a record carrier using a specific recording technology
    • G06F2212/214—Solid state disk
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/40—Specific encoding of data in memory or cache
    • G06F2212/401—Compressed data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/72—Details relating to flash memory management
    • G06F2212/7201—Logical to physical mapping or translation of blocks or pages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
  • Memory System (AREA)

Abstract

전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법이 개시된다. 본 발명의 전자 장치의 데이터 압축 방법에 따르면, 페이지를 압축하는 단계, 압축된 페이지에 포함된 데이터가 메모리에 저장되어 있는지 여부를 판단하는 단계 및 판단 결과 압축된 페이지에 포함된 데이터가 메모리에 기저장된 데이터와 동일한 경우, 압축된 페이지를 기저장된 데이터에 병합(merge)하는 단계를 포함한다. 따라서, 전자 장치는 동일하거나 유사한 데이터를 포함하는 페이지가 스왑(swap) 영역에 복수번 저장되지 않도록 함으로써, 메모리 확보 효율을 높일 수 있게 된다.

Description

전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법 {ELECTRONIC DEVICE FOR COMPRESSING DATA AND METHOD THEREOF }
본 발명은 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명에서는, 메모리를 효율적으로 관리하기 위한 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법을 제안한다.
운영 체제(Operating System, OS)의 메모리를 효율적으로 관리하기 위해서, 가용 메모리를 늘리기 위한 메모리 중복 제거 기술이 사용된다.
예를 들면, 스왑(swap)은 OS가 주기적으로 메모리를 체크하고, 상기 메모리 상에서 수행중인 프로세스 중에서 당분간 수행되지 않을 것으로 예상되는 프로세스를 기설정된 swap 영역으로 옮김으로써, 가용 메모리를 확보하는 기술이다.
그러나, 메모리에서 스왑(swap) 영역으로 프로세스를 이동시키는 스왑-인(swap in) 및 스왑(swap) 영역에서 메모리로 프로세스를 이동시키는 스왑-아웃(swap out)에 의해 오버헤드가 발생하게 된다는 문제점이 있다. 또한, 플래시 기반 저장부를 사용하는 장치에서는 스왑(swap)을 이용함으로써, 플래시 메모리의 수명을 감소시키는 문제점이 존재할 수 있다.
한편, 상술한 문제점을 해결하기 위해, 스왑-아웃(swap out)되는 페이지를 압축하여 시스템 메모리에 저장하고, 다시 스왑-인(swap in)하는 경우 압축을 복원하여 사용하는 방법이 사용된다.
그러나, 이와 같은 방법에 의해서도 압축된 데이터를 시스템 메모리에 저장함으로, 시스템 메모리의 사용량이 증가한다는 문제점이 존재한다.
이에 따라, I/O 오버헤드는 감소시키면서 시스템 메모리의 사용량도 일정 수준으로 유지할 수 있도록 하기 위한 방법에 대해 고찰할 필요성이 대두된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 메모리를 효율적으로 관리하기 위해서, 스왑-아웃(swap out)된 페이지를 압축하여 저장하는 경우, 동일한 데이터를 포함하는 페이지에 대해 중복 저장을 제거할 수 있는 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 데이터 압축 방법은, 페이지를 압축하는 단계, 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터가 메모리에 저장되어 있는지 여부를 판단하는 단계 및 판단 결과 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터가 상기 메모리에 기저장된 데이터와 동일한 경우, 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 데이터에 병합(merge)하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 병합하는 단계는, 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 데이터가 포함된 상기 메모리의 페이지에 매핑하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 판단 결과, 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터가 상기 메모리에 저장되어 있지 않는 경우, 메모리를 할당받고, 상기 압축된 페이지를 상기 할당된 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 압축하는 단계는, 상기 페이지에 포함된 기설정된 개수의 임의의 비트를 특정값으로 변경하고, 상기 특정값으로 변경된 상기 임의의 비트를 포함하는 상기 페이지를 압축하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 병합하는 단계는, 상기 특정값으로 변경 전에 상기 임의의 비트에 포함된 오리지널 데이터의 값 또는 상기 오리지널 데이터의 값이 저장된 주소를 매핑하여, 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 데이터에 병합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 페이지에 포함된 기설정된 개수의 임의의 비트는, 상기 페이지에서 미리 결정된 위치에 포함된 비트이거나, 상기 페이지에 포함된 데이터에 따라 가변적인 위치에 포함된 비트인 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 데이터를 저장하는 메모리 및 페이지를 압축하고, 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터가 메모리에 저장되어 있는지 여부를 판단하여, 판단 결과 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터가 상기 메모리에 기저장된 데이터와 동일한 경우, 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 데이터에 병합(merge)하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 데이터가 포함된 상기 메모리의 페이지에 매핑하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 판단 결과, 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터가 상기 메모리에 저장되어 있지 않는 경우, 상기 메모리의 영역을 할당받고, 상기 압축된 페이지를 상기 할당된 메모리의 영역에 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 페이지에 포함된 기설정된 개수의 임의의 비트를 특정값으로 변경하고, 상기 특정값으로 변경된 상기 임의의 비트를 포함하는 상기 페이지를 압축하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 특정값으로 변경 전에 상기 임의의 비트에 포함된 오리지널 데이터의 값 또는 상기 오리지널 데이터의 값이 저장된 주소를 매핑하여, 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 데이터에 병합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 페이지에 포함된 기설정된 개수의 임의의 비트는, 상기 페이지에서 미리 결정된 위치에 포함된 비트이거나, 상기 페이지에 포함된 데이터에 따라 가변적인 위치에 포함된 비트인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전자 장치는 스왑-아웃(swap out) 되는 페이지의 양이 증가하는 경우에도, 동일하거나 유사한 데이터를 포함하는 페이지가 스왑(swap) 영역에 복수번 저장되지 않도록 함으로써, 메모리 확보 효율을 높일 수 있게 된다.
도 1은 일반적으로 압축된 페이지를 스왑(swap) 영역에 저장하는 방법을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 압축된 페이지를 스왑(swap) 영역에 저장하는 방법을 나타낸 도면,
도 3a는 유사한 페이지를 각각 압축하여 생성된 압축 데이터를 도시한 도면,
도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 압축된 페이지를 스왑(swap) 영역에 저장하는 방법을 나타낸 도면,
도 3c 및 도 3d는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 동일한 페이지로 변경되는 페이지들을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 전자 장치에서 저장 가능한 페이지 프레임 넘버, 페이지 저장 어드레스 및 인덱스 넘버 매핑 테이블을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 압축 방법을 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 압축 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 8을 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치가 매직 비트를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도, 그리고
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 분할된 페이지를 압축하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "구성되다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에 있어서 ‘모듈’ 혹은 ‘부’는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의‘모듈’ 혹은 복수의‘부’는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 ‘모듈’ 혹은 ‘부’를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
도 1은 압축된 페이지를 스왑(swap) 영역에 저장하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로, 전자 장치의 커널은 시스템이 요청하는 메모리 할당(memory allocation)을 원활히 수행하기 위해, 가용 메모리를 일정 수준 이상으로 확보하고자 한다. 따라서, 커널은 주기적으로 시스템의 가용 메모리를 확인하고 가용 메모리가 일정 수준 이하로 떨어지게 되면, 스왑 데몬(swap daemon)이라는 스레드(thread)를 동작시켜서 가용 메모리를 확보할 수 있다.
상기 스왑 데몬(swap daemon)은 커널의 요청에 의해 깨어나게 되며, 현재 사용하는 페이지 중에서 사용한지 오래된 페이지를 하드디스크와 같은 2차 스토리지(storage)에 저장하고, 상기 페이지를 메모리에서 삭제함으로써 가용 메모리를 확보할 수 있다.
페이지는 가상의 주소 공간에서 고정된 길이를 가지는 연속적인 구간으로, 가상의 주소 공간을 구성하는 기본 단위를 의미한다. 일반적으로, 페이지는 4kb의 길이를 가질 수 있다.
스왑 데몬(swap daemon)이 사용한지 오래된 페이지를 2차 스토리지에 저장하는 동작을 수행하는 동안, 상당한 I/O 오버헤드가 발생할 수 있다. 상기 I/O 오버헤드를 해결하기 위한 방안으로는 압축을 통한 스왑(swap) 이 있다.
상기 압축을 통한 스왑(swap)은 스왑 데몬(swap daemon)이 스왑-아웃(swap out)을 수행할 때, 상기 사용한지 오래된 페이지를 2차 스토리지에 저장하지 않게 된다. 스왑 데몬(swap daemon)은 상기 사용한지 오래된 페이지를 압축하여 시스템 메모리(system memory)에 메모리 풀(memory pool)을 할당 받아 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리 풀은 시스템 메모리의 일부 영역을 의미할 수 있다.
다만, 압축된 페이지가 시스템 메모리에 저장되는 것은 일 실시 예에 불과할 뿐, 실시 예에 따라 압축된 페이지는 디스크와 같은 2차 스토리지 또는 RAM과 같은 1차 스토리지 등에 저장될 수 있다.
이하에서는, 압축된 페이지가 시스템 메모리에 저장되는 실시 예를 바탕으로 발명이 구현되는 방법을 설명한다.
그리고 스왑 데몬(swap daemon)은 압축된 페이지를 메모리 풀(memory pool)에 저장할 때, 추후 상기 페이지의 read/write 요청이 발생하여 스왑-인(swap in)을 수행하는 경우에 압축 전의 상태로 복원하기 위한 메타 데이터(meta data)를 함께 저장할 수 있다.
상술한 방법에 의해, I/O 오버헤드가 감소되고, 페이지를 압축하여 저장함으로써, 가용 메모리도 증가하게 된다.
다만, 스왑-아웃(swap out) 되는 페이지의 양이 증가하는 경우에는, 시스템 메모리의 사용량도 증가하게 되므로, 스왑-아웃(swap out)을 통한 메모리 확보 효율이 떨어질 수 있다.
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 사용한지 오래되어 스왑-아웃(swap out)의 대상이 된 페이지(100)를 압축하여, 압축된 페이지(110)를 생성할 수 있다. 그리고 전자 장치는 압축된 페이지(110)를 스왑 영역(120)(예를 들면, 시스템 메모리)에 저장함으로써, 가용 메모리를 증가시킬 수 있다.
스왑 영역(120)에 압축된 페이지(110)와 동일한 내용의 데이터(110-1, 110-2)가 기저장된 경우에도, 전자 장치는 압축된 페이지(110)를 다시 스왑 영역(120)에 저장하게 된다.
따라서, 상술한 바와 같이 스왑-아웃(swap out) 되는 페이지의 양이 증가하는 경우, 스왑 영역(120)에 동일한 내용의 데이터가 복수번 저장됨으로써, 스왑-아웃(swap out)을 통한 메모리 확보 효율이 떨어지게 된다.
이하에서는, 도 2를 참조하여, 상기 문제점들을 해결하면서 효율적으로 가용 메모리를 확보할 수 있는 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 압축된 페이지를 스왑(swap) 영역에 저장하는 방법을 나타낸 도면이다.
구체적으로, 전자 장치는 마지막 사용으로부터 기설정된 시간 이상 소요된 페이지를 스왑-아웃(swap out)의 대상이 되는 페이지(200)로 결정할 수 있다. 그러나 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 설정 또는 사용자 명령에 따라 스왑-아웃(swap out)의 대상이 되는 페이지(200)가 결정될 수도 있다.
전자 장치는 상기 페이지(200)를 압축할 수 있다. 그리고 전자 장치는 압축된 페이지(210)에 포함된 데이터가 메모리의 스왑 영역(220)에 저장되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과, 압축된 페이지(210)에 포함된 데이터가 상기 스왑 영역(220)에 기저장된 데이터(230)와 동일한 경우, 전자 장치는 상기 압축된 페이지(210)를 상기 기저장된 데이터(230)에 병합(merge)할 수 있다.
압축된 페이지(210)의 병합은, 전자 장치가 상기 압축된 페이지(210)를 스왑 영역(220)의 기저장된 데이터(230)에 매핑하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 압축된 페이지(210)의 어드레스(address)를 기저장된 데이터(230)의 어드레스에 매핑할 수 있다.
상술한 데이터 페이지 병합에 의해, 전자 장치는 압축된 페이지(210)에 포함된 데이터가 상기 스왑 영역(220)에 기저장된 데이터(230)와 동일한 경우, 동일한 데이터를 복수번 저장하지 않게 된다.
한편, 판단 결과, 압축된 페이지(210)에 포함된 데이터가 상기 스왑 영역(220)에 저장되어 있지 않은 경우, 전자 장치는 메모리 풀(memory pool)을 생성하고, 상기 압축된 페이지(210)를 상기 메모리 풀에 저장할 수 있다.
결과적으로, 전자 장치는 스왑-아웃(swap out) 되는 페이지의 양이 증가하는 경우에도, 스왑 영역(120)에 동일한 내용의 데이터가 복수번 저장되지 않도록 함으로써, 메모리 확보 효율을 높일 수 있게 된다.
전자 장치는 최초 부팅을 수행하고, 메모리가 초기화 된 상태에서 상기 도 2에서 설명한 바와 같이, 동일한 데이터를 포함하는 페이지를 병합하여 저장할 수 있다.
한편, 도 3a는 유사한 페이지를 각각 압축하여 생성된 압축 데이터를 도시한 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 모든 비트에 포함된 데이터는 동일하고, 하나의 비트에 포함된 데이터만 상이한 제1 페이지(300) 및 제2 페이지(310)를 예로 든다.
제1 페이지(300)의 n 번째 비트(301)는 '1'을 포함하지만, 제2 페이지(310)의 n 번째 비트(311)는 '0'을 포함한다.
제1 페이지(300) 및 제2 페이지(310)는 포함하는 데이터의 내용이 매우 유사하지만, n 번째 비트에 포함된 데이터가 서로 다르므로, 제1 페이지(300) 및 제2 페이지(310)를 각각 압축한 압축 데이터도 서로 달라진다. 구체적으로, 제1 페이지(300)를 압축한 압축 데이터(305) 및 제2 페이지(310)를 압축한 압축 데이터(315)는 서로 다른 압축 데이터가 될 수 있다.
따라서, 도 2에서 설명한 방법에 의해 압축된 데이터를 스왑-아웃(swap out)하는 경우, 제1 페이지(300)를 압축한 압축 데이터(305) 및 제2 페이지(310)를 압축한 압축 데이터(315)는, 포함된 데이터가 매우 유사함에도 불구하고, 스왑 영역(340)에 각각 저장되게 된다.
도 3b에서는, 포함된 데이터의 내용이 동일하지 않고, 유사한 페이지도 스왑 영역에 한번만 저장함으로써, 메모리 효율을 향상 시키기 위한 방법을 설명한다.
먼저, 전자 장치는 페이지(300)에 포함된 기설정된 개수의 임의의 비트를 특정값으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 페이지의 특정 위치의 비트(306, 307, 308, 309)를 매직 비트(magic bit)로 설정할 수 있다. 그리고 전자 장치는 기설정된 매직 비트(306, 307, 308, 309)에 포함된 데이터를 '0'과 같은 특정값으로 변경할 수 있다. 특정값이 '0'인 것은 일 실시 예에 불과할 뿐, 전자 장치의 초기 설정, 어플리케이션의 종류 또는 사용자 설정 등에 따라 다른 값으로 결정될 수도 있다.
도 3b에 도시된 실시 예에서, 매직 비트(306, 307, 308, 309) 중 일부 매직 비트(306, 307, 308)는 이미 '0'을 포함한다. 따라서, 전자 장치는 '1'을 포함하는 매직 비트(309)의 데이터를 특정값 '0'으로 변경할 수 있다.
전자 장치는 기설정된 매직 비트(306, 307, 308, 309)의 데이터가 특정값 '0'으로 변경된 페이지(320)를 압축하여, 압축된 데이터(330)를 생성할 수 있다. 이때, 전자 장치는 매직 비트(306, 307, 308, 309)의 변경 전 오리지널 값을 메타 데이터(335)로 생성할 수 있다.
전자 장치는 압축된 데이터(330)와 동일한 데이터가 스왑 영역(340)에 기저장되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 스왑 영역(340)에 압축된 데이터(330)와 동일한 데이터(350)가 저장된 것으로 판단되면, 전자 장치는 압축된 데이터(330)를 동일한 데이터(350)에 병합할 수 있다.
그리고 전자 장치는 압축된 데이터(330)를 기저장된 동일한 데이터(350)에 병합하면서, 상기 메타 데이터(335)를 함께 매핑할 수 있다.
따라서, 추후 압축된 데이터(330)에 대해 스왑-인(swap in)을 수행하는 경우, 전자 장치는 동일한 데이터(350)를 복원하고, 상기 복원된 데이터의 매직 비트(306, 307, 308, 309)를 메타 데이터(335)에 포함된 값으로 치환하여, 오리지널 페이지(300)를 획득할 수 있게 된다.
도 3c 및 도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해, 도 3b에 도시된 바와 같이 변경된 페이지(320)로 변경 가능한 페이지들(360, 370)을 도시한 도면이다.
예를 들면, 도 3c의 페이지(360)는 기설정된 위치에 존재하는 매직 비트(306, 307, 308, 309) 각각에 '1', '0', '0' 및 '0'의 데이터가 순차적으로 포함되어 있다. 전자 장치는 전술한 방법에 의해, 페이지(360)의 매직 비트(306, 307, 308, 309)를 특정값 '0'으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 페이지(360)는 도 3b의 변경된 페이지(320)와 동일해질 수 있다.
전자 장치는 기설정된 매직 비트(306, 307, 308, 309)의 데이터가 특정값 '0'으로 변경된 페이지(320)를 압축하여, 압축된 데이터(330)를 생성할 수 있다. 이때, 전자 장치는 매직 비트(306, 307, 308, 309)의 변경 전 오리지널 값을 메타 데이터, '1000'으로 생성할 수 있다.
전자 장치는 스왑 영역(340)의 기 저장된 데이터(350)에 압축된 데이터(330)를 병합하면서, 메타 데이터 '1000'을 함께 매핑할 수 있다.
한편, 도 3d의 페이지(370)는 기설정된 위치에 존재하는 매직 비트(306, 307, 308, 309) 각각에 '1', '1', '1' 및 '1'의 데이터가 순차적으로 포함되어 있다. 전자 장치는 전술한 방법에 의해, 페이지(370)의 매직 비트(306, 307, 308, 309)를 특정값 '0'으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 페이지(370)는 도 3b의 변경된 페이지(320)와 동일해질 수 있다.
전자 장치는 기설정된 매직 비트(306, 307, 308, 309)의 데이터가 특정값 '0'으로 변경된 페이지(320)를 압축하여, 압축된 데이터(330)를 생성할 수 있다. 이때, 전자 장치는 매직 비트(306, 307, 308, 309)의 변경 전 오리지널 값을 메타 데이터, '1111'으로 생성할 수 있다.
전자 장치는 스왑 영역(340)의 기 저장된 데이터(350)에 압축된 데이터(330)를 병합하면서, 메타 데이터 '1111'을 함께 매핑할 수 있다.
상술한 방법에 의해, 전자 장치는 매직 비트(306, 307, 308, 309)에 포함된 데이터의 일부를 제외하고 나머지 데이터가 동일한, 유사 페이지들을 스왑 영역의 동일한 영역에 매핑할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 가용 메모리 효율을 높일 수 있게 된다.
상기 도 3a 내지 도 3d를 통해 설명한 매직 비트는, 임의의 페이지에 대해 데이터를 복수번 변경하면서 저장하는 동안, 상기 페이지에 포함된 비트 중에서 데이터의 값이 자주 변경되는 비트를 의미할 수 있다.
이하에서는, 도 8을 참조하여 전자 장치가 매직 비트를 결정하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
전자 장치는 모든 페이지에 대해, 매직 비트를 결정하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 다만, 단계 S800에서, 전자 장치는 매직 비트를 결정하기 위한 동작을 수행함으로써 발생하는 부하를 줄이기 위해, 임의의 페이지가 매직 비트를 결정하기 위해 선정된 페이지인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치는 복수의 페이지들에 대해, memset 또는 memcpy와 같은 특정 동작을 수행할 수 있다. 수행 결과, 동일한 데이터를 포함하는 페이지들을 매직 비트를 결정하기 위한 페이지로 선정할 수 있다.
단계 S810에서, 전자 장치는 매직 비트를 결정하기 위해 선정된 페이지에 대해 데이터를 저장할 수 있다. 매직 비트를 결정하기 위한 페이지는 복수개 선정될 수 있다.
단계 S820에서, 전자 장치는 저장된 데이터 값을 올드-페이지(old-page)에 저장하고, 상기 선정된 페이지에 새로운 데이터를 저장할 수 있다.
그리고 단계 S830에서, 전자 장치는 올드-페이지 및 새로운 데이터가 저장된 페이지를 비교할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 올드-페이지에 포함된 비트와 새로운 데이터가 저장된 페이지의 같은 위치의 비트에 저장된 값이 변경되었는지 여부를 판단할 수 있다.
단계 S840에서, 전자 장치는 데이터 값이 변경된 비트에 대해, 카운터(counter)를 1 증가시킬 수 있다.
임계 시간이 소요되는 동안, 전자 장치는 상술한 동작을 반복하여 수행할 수 있다. 그리고 단계 S850에서 임계 시간이 소요된 것으로 판단되면, 단계 S860에서 전자 장치는 페이지에 포함된 각 비트에 대해, (비트가 변경된 횟수)/(데이터 저장 횟수)를 계산할 수 있다.
단계 S870에서, 전자 장치는 계산된 값이 큰 순서대로 N개의 비트를 매직 비트로 결정할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치는 임의의 어플리케이션을 구동시키는 경우, 매직 비트를 활용하여 압축된 페이지를 병합할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치가 카메라 어플리케이션을 구동하는 경우, 카메라 어플리케이션은 약 700MB이상의 메모리를 요청하게 된다. 이때, 700MB의 메모리는 memset을 통해 ‘0’으로 초기화된 후에 사용될 수 있다. 따라서, 전자 장치는 memset을 수행함으로써 초기화되는 페이지들을 매직 비트를 구하기 위한 페이지로 선정할 수 있다.
한편, 전자 장치는 임의의 페이지에 대해 데이터를 쓰는(write) 경우, 상기 페이지가 매직 비트를 선정하기 위해 미리 결정된 페이지 인지 판단하기 위한 별도의 모듈을 포함할 수 있다. 따라서, 도 8에 개시된 매직 비트를 결정하는 방법은 전자 장치 또는 전자 장치에 포함된 상기 별도의 모듈을 통해 수행될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치가 압축하는 단위는 페이지 단위일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 9a에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 하나의 페이지(900)를 두 개로 분할하고, 상기 분할된 데이터(910, 920)를 각각 압축할 수 있다. 예를 들면, 하나의 페이지(900)를 두 개로 분할하는 경우에, 동일한 내용의 데이터가 포함될 확률이 높다고 판단된 경우, 전자 장치는 하나의 페이지(900)를 두 개로 분할할 수 있다. 그리고 전자 장치는 상기 분할된 데이터(910, 920)를 각각 압축하여, 압축된 두 개의 데이터(915, 925)를 생성할 수 있다. 이때, 전자 장치는 압축된 두 개의 데이터(915, 925) 각각을 상기 분할된 데이터(910, 920)의 오리지널 크기 값과 매칭하여 저장할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 전자 장치는 페이지를 분할하고, 분할된 페이지의 매직 비트의 데이터를 특정값으로 변경한 뒤에, 압축할 수도 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 하나의 페이지(930)의 대부분의 데이터가 ‘0’으로 채워지고, 일 말단에 데이터 ‘1’ 이 포함된 경우를 예로 든다. 전자 장치는 페이지(930)를 분할하는 경우, 데이터 ‘0’ 만을 포함하는 일부 페이지를 생성할 수 있다고 판단할 수 있다.
따라서, 전자 장치는 페이지(930)를 분할하여, 데이터 ‘0’ 만을 포함하는 제1 일부 페이지(940) 및 제2 일부 페이지(950)를 생성할 수 있다. 전자 장치는 데이터 ‘0’ 만을 포함하는 제1 일부 페이지(940)를 압축하여 제1 일부 압축 데이터(945)를 생성할 수 있다.
그리고 전자 장치는 제2 일부 페이지(950)의 데이터 ‘1’ 이 포함된 비트를 데이터 ‘0’으로 변경할 수 있다. 전자 장치는 제1 일부 페이지(940)와 동일해진 변경된 제2 일부 페이지(960)를 압축하여, 제2 일부 압축 데이터(970)를 생성할 수 있다. 그리고 전자 장치는 제2 일부 페이지(950)의 데이터 ‘1’을 메타 데이터로 형성하여, 제2 일부 압축 데이터(970)와 매핑하여 저장할 수 있다.
제1 일부 페이지(940) 및 변경된 제2 일부 페이지(960)는 데이터 ‘0’ 만을 포함하므로, 전자 장치는 제1 일부 압축 데이터(945) 및 제2 일부 압축 데이터(970)를 동일한 스왑 영역에 저장할 수 있다. 그리고 전자 장치는 제2 일부 압축 데이터(970)는 상기 메타 데이터를 매핑하여 저장할 수 있다.
한편, 전자 장치가 하나의 페이지를 동일한 크기의 두 개의 일부 페이지로 분할하는 것은 일 실시 예에 불과할 뿐, 전자 장치는 하나의 페이지를 복수개의 일부 페이지로 분할할 수 있으며, 각 일부 페이지는 서로 크기가 상이할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 압축된 페이지의 페이지 프레임 넘버(page frame number, PFN)(410), 상기 압축된 페이지의 어드레스(420) 및 상기 압축된 페이지의 메타 데이터에 대한 정보인, 인덱스 넘버(430)를 포함하는 테이블(400)을 저장할 수 있다.
구체적으로, 각 페이지는 고유의 프레임 넘버를 가질 수 있다. 따라서, 전자 장치는 압축된 페이지를 스왑-아웃하는 경우, 상기 압축된 페이지의 어드레스를 스왑 영역의 상기 압축된 페이지와 동일한 데이터를 포함하는 압축 페이지가 존재하는 어드레스에 매핑할 수 있다. 이때, 전자 장치는 스왑-아웃하는 페이지의 프레임 넘버(410)와 상기 동일한 데이터를 포함하는 압축 페이지의 어드레스(420)를 매핑한 테이블을 생성할 수 있다.
그리고 상술한 방법에 의해, 스왑-아웃하는 페이지의 매직 비트가 특정값으로 변경된 경우, 전자 장치는 상기 매직 비트의 오리지널 값을 인덱스 값(430)으로 테이블에 추가할 수 있다. 한편, 인덱스 값(430)은 매직 비트의 오리지널 값에 한정되는 것이 아니라, 상기 오리지널 값이 저장된 영역의 어드레스일 수도 있다.
한편, 상술한 기설정된 개수의 임의의 비트는, 상기 페이지에서 미리 결정된 위치에 포함된 비트이거나 상기 페이지에 포함된 데이터에 따라 가변적인 위치에 포함된 비트일 수 있다.
임의의 비트는 각 페이지의 몇번째에 포함되는 비트인지, 하나의 페이지에 몇개가 포함되는지 미리 결정되어 있을 수 있다. 그러나 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 전자 장치는 초기 설정, 사용자 설정, 실행 프로그램 또는 어플리케이션의 종류 등에 따라, 위치가 가변적인 매직 비트를 설정할 수도 있다.
예를 들면, 스왑(swap)을 수행하는 경우, 전자 장치는 스왑의 대상이 되는 페이지들을 비교 할 수 있다. 비교 결과, 복수의 페이지들이 일부 비트(예를 들면, 4개의 비트)를 제외하고, 나머지 비트에 포함된 데이터가 동일한 것으로 판단되면, 전자 장치는 상기 제외되는 일부 비트를 매직 비트로 설정할 수 있다. 그리고 전자 장치는 상술한 방법에 의해, 매직 비트에 포함된 데이터를 특정값으로 변경하고, 상기 변경된 특정값을 포함하는 페이지들을 압축하여 스왑-아웃할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 압축 방법을 나타내는 흐름도이다. 먼저, 단계 S500에서, 전자 장치는 페이지를 압축한다. 전자 장치는 스왑(swap)을 수행하기 위해, 압축하여 저장할 페이지를 선택할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 마지막 사용으로부터 기설정된 시간 이상 소요된 페이지 등을 스왑-아웃(swap out)의 대상이 되는 페이지로 결정할 수 있다. 그러나 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 설정 또는 사용자 명령에 따라 스왑-아웃(swap out)의 대상이 되는 페이지가 결정될 수도 있다.
단계 S510에서, 전자 장치는 압축된 페이지에 포함된 데이터가 메모리에 저장되어 있는지 여부를 판단한다.
판단 결과, 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터와 동일한 데이터를 포함하는 압축 페이지가 상기 메모리에 기저장된 경우, 단계 S520에서, 전자 장치는 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 페이지에 병합(merge)한다. 예를 들면, 전자 장치는 상기 압축된 페이지의 어드레스를 상기 메모리에 기저장된 압축 페이지의 저장 어드레스로 포인팅 할 수 있다.
한편, 판단 결과, 상기 압축된 페이지에 포함된 데이터와 동일한 데이터를 포함하는 압축 페이지가 상기 메모리에 기저장되지 않은 경우, 단계 S530에서, 전자 장치는 메모리를 할당받고, 상기 할당된 메모리에 상기 압축된 페이지를 저장할 수 있다.
이하에서는, 도 6을 참조하여, 유사한 데이터를 포함하는 페이지도 스왑 영역의 동일한 영역에 저장함으로써, 메모리 효율을 향상 시키기 위한 방법을 설명한다.
단계 S600에서, 전자 장치는 페이지에 포함된 기설정된 개수의 임의의 비트를 특정값으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 페이지의 특정 위치의 비트를 매직 비트(magic bit)로 설정할 수 있다. 그리고 전자 장치는 기설정된 매직 비트에 포함된 데이터를 '0'과 같은 특정값으로 변경할 수 있다. 특정값이 '0'인 것은 일 실시 예에 불과할 뿐, 전자 장치의 초기 설정, 어플리케이션의 종류 또는 사용자 설정 등에 따라 다른 값으로 결정될 수도 있다.
단계 S610에서, 전자 장치는 특정갑승로 변경된 임의의 비트를 포함하는 페이지를 압축할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 기설정된 매직 비트의 데이터가 특정값 '0'으로 변경된 페이지를 압축하여, 압축된 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 전자 장치는 매직 비트의 변경 전 오리지널 값을 메타 데이터로 생성할 수 있다.
그리고 단계 S620에서, 전자 장치는 압축된 페이지에 포함된 데이터가 메모리에 저장되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 압축된 데이터와 동일한 데이터가 스왑 영역에 기저장되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과, 스왑 영역에 압축된 데이터와 동일한 데이터가 저장된 것으로 판단되면, 단계 S630에서, 전자 장치는 상기 특정 값으로 변경 전에 상기 임의의 비트에 포함된 오리지널 데이터의 값 또는 상기 오리지널 데이터의 값이 저장된 주소를 매핑하여, 상기 압축된 데이터를 기저장된 데이터에 병합할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치는 매직 비트의 데이터를 특정값으로 변경하면서 상기 매직 비트의 오리지널 데이터 값을 메타 데이터로 생성하여, 상기 기저장된 데이터에 상기 압축된 데이터와 함께 매핑시킬 수 있다.
또는, 전자 장치는 매직 비트의 데이터를 특정값으로 변경하면서 별도로 생성한 상기 매직 비트의 오리지널 데이터의 값을 기설정된 영역에 저장하고, 상기 기저장된 데이터에 상기 압축된 데이터를 매핑시키면서, 상기 매직 비트의 오리지널 데이터의 값이 저장된 상기 기설정된 영역의 어드레스를 함께 매핑시킬 수도 있다. 그리고 전자 장치는 압축된 데이터를 기저장된 동일한 데이터(350)에 병합하면서, 상기 메타 데이터(335)를 함께 매핑할 수 있다.
따라서, 추후 압축된 데이터에 대해 스왑-인(swap in)을 수행하는 경우, 전자 장치는 동일한 데이터를 복원하고, 상기 복원된 데이터의 매직 비트를 메타 데이터에 포함된 값으로 치환하여, 오리지널 페이지를 획득할 수 있게 된다.
한편, 판단 결과, 스왑 영역에 압축된 데이터와 동일한 데이터가 기저장되어 있지 않은 것으로 판단되면, 단계 S6340에서, 메모리를 할당하고, 상기 할당된 메모리에 상기 특정 값으로 변경 전에 상기 임의의 비트에 포함된 오리지널 데이터의 값 또는 상기 오리지널 데이터의 값이 저장된 주소를 매핑하여, 상기 압축된 페이지를 저장할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예의 따른 전자 장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전자 장치(700)는 메모리(710) 및 제어부(720)를 포함할 수 있다. 전자 장치(700)는 휴대폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 캠코더, 노트북 PC, 데스크탑, PDA, MP3, 스마트 안경(Smart Glass), 스마트 시계(Smart Watch) 또는 스마트 링(Smart Ring) 등과 같은 다양한 장치로 구현될 수 있다.
메모리(710)를 데이터를 저장하기 위한 구성요소이다. 메모리(710)는 전자 장치(700)를 구동하기 위한 다양한 프로그램 및 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(710)에는 전자 장치(700)를 구동시키기 위한 OS(Operating System), 각종 기능 수행을 위한 어플리케이션, 어플리케이션 실행 과정에서 사용되는 데이터 등이 저장될 수 있다. 그 밖에도, 메모리(710)에는 베이스 모듈, 센싱 모듈, 통신 모듈, 프리젠테이션 모듈, 웹 브라우저 모듈, 서비스 모듈 등과 같은 다양한 소프트웨어가 저장될 수 있다.
메모리(710)는 RAM, ROM 및 L1, L2 캐시 메모리를 포함하는 1차 스토리지 및 하드디스크를 포함하는 2차 스토리지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리(710)의 2차 스토리지는 스왑-아웃(swap out)된 페이지를 저장할 수 있다.
한편, 제어부(720)는 전자 장치(700)를 전반적으로 제어하기 위한 구성요소이다. 제어부(720)는 중복페이지 판단부(721), 페이지 병합부(722) 및 관리부(733)와 같은 구성요소를 더 포함할 수 있다. 제어부(720)에 포함된 구성요소들은 별도의 하드웨어 모듈로 구현될 수 있다. 그러나 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 중복 페이지 판단부(721), 페이지 병합부(722) 및 관리부(733)는 소프트웨어로 구현되고, 제어부(720)는 비휘발성 메모리에 상기 프로그램을 저장하고, 상기 저장된 프로그램들을 RAM으로 복사한 뒤에, 복사한 프로그램들을 실행시켜 기능을 수행할 수도 있다.
중복 페이지 판단부(721)는 스왑의 대상으로 결정된 페이지를 압축할 수 있다. 그리고 압축된 페이지에 포함된 데이터가 스왑 영역에 기저장되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 중복 페이지 판단부(721)는 페이지의 기설정된 임의의 비트에 포함된 데이터를 특정값(예를 들면, '0')으로 변경할 수 있다. 그리고 상기 임의의 비트에 특정값이 채워진 페이지를 압축할 수도 있다. 중복 페이지 판단부(721)는 상기 임의의 비트의 특정값 변경전의 오리지널 데이터 값을 메타 데이터로 생성할 수 있다.
한편, 페이지 병합부(722)는 중복 페이지 판단부(721)의 판단 결과에 따라, 페이지를 병합할 수 있다. 예를 들면, 중복 페이지 판단부(721)에 의해, 압축된 페이지에 포함된 데이터와 동일한 데이터가 메모리(710)의 스왑 영역에 기저장된 것으로 판단된 경우, 페이지 병합부(722)는 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 페이지에 병합할 수 있다. 예를 들면, 페이지 병합부(722)는 상기 압축된 페이지의 저장 어드레스를 상기 상기 기저장된 페이지의 어드레스로 매핑할 수 있다.
또한, 페이지 병합부(722)는 상기 압축된 페이지를 상기 기저장된 페이지에 병합하면서, 상기 메타 데이터를 함께 매핑할 수 있다.
한편, 중복 페이지 판단부(721)에 의해, 압축된 페이지에 포함된 데이터와 동일한 데이터가 메모리(710)의 스왑 영역에 기저장되어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 페이지 병합부(722)는 메모리(710)의 일부 영역을 할당하고, 상기 할당된 영역에 상기 압축된 페이지를 저장할 수 있다.
관리부(733)는 병합된 페이지들을 관리할 수 있다. 관리부(733)는 압축된 페이지의 프레임 페이지 넘버 및 상기 압축된 페이지의 저장 어드레스를 매핑하여 관리할 수 있다. 또한, 상기 압축된 페이지의 임의의 비트가 특정값으로 변경된 경우, 관리부(733)는 상기 임의의 비트의 오리지널 값을 포함하는 메타 데이터를 상기 압축된 페이지의 프레임 페이지 넘버 및 상기 압축된 페이지의 저장 어드레스와 함께 매핑하여 관리할 수 있다.
따라서, 추후 스왑-인(swap in)이 수행되는 경우, 상기 저장 어드레스 및 상기 메타 데이터를 이용하여 상기 압축된 페이지를 복원할 수 있게 된다.
상기 기술에 있어서, 제어부(720)가 각각 별도의 기능 블록들(721 내지 723)을 포함하고, 제어부(720) 및 각각의 세부 기능 블록들(721 내지 723)이 상이한 기능을 수행하는 것으로 도시 및 기재하였으나 이는 구현 가능한 일 실시예에 불과하다. 예를 들어, 중복 페이지 판단부(721)가 수행하는 기능을 제어부(720) 자체가 수행할 수도 있는 것이다.
상술한 바와 같은 전자 장치(700)에 의해, 스왑-아웃(swap out) 되는 페이지의 양이 증가하는 경우에도, 메모리에 동일하거나 유사한 데이터를 포함하는 페이지가 복수번 저장되지 않도록 함으로써, 메모리 확보 효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 상술한 전자 장치의 구성요소들은 소프트웨어로 구현될 수 있다. 가령, 전자 장치의 제어부는 플래시 메모리나 기타 비휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다. 이러한 비휘발성 메모리에는 제어부의 각각의 역할을 수행하기 위한 프로그램이 저장될 수 있다.
또한, 전자 장치의 제어부는 CPU 및 RAM(Random Access Memory)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 제어부의 CPU는 비휘발성 메모리에 저장된 상술한 프로그램들을 RAM으로 복사한 후, 복사한 프로그램들을 실행시켜 상술한 바와 같은 전자 장치의 기능을 수행할 수 있다.
제어부는 전자 장치의 제어를 담당하는 구성이다. 제어부는 중앙처리장치, 마이크로 프로세서, 제어부, 프로세서, 운용체제(operating system) 등과 동일한 의미로 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, 전자 장치의 제어부는 전자 장치에 포함된 통신 모듈 등의 다른 기능부와 함께 단일칩 시스템 (System-on-a-chip 또는 System on chip, SOC, SoC)로 구현될 수 있다.
한편, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 데이터 압축 방법은 소프트웨어로 코딩되어 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 판독 가능 매체는 다양한 장치에 탑재되어 사용될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
100, 200, 300: 압축 전 페이지
110, 210, 330: 압축된 페이지
320: 임의의 비트의 데이터가 특정값으로 변경된 페이지
120, 220, 340: 스왑(swap) 영역
700: 전자 장치
710: 메모리
720: 제어부

Claims (12)

  1. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    미리 정해진 시간 동안 제1 페이지 내의 데이터 값의 변경 횟수에 기초하여, 상기 제1 페이지의 비트들 중 매직 비트를 결정하는 단계;
    상기 제1 페이지를, 상기 매직 비트를 포함하는 제1 부분 페이지, 및 상기 매직 비트를 포함하지 않는 제2 부분 페이지로 분할하는 단계;
    상기 매직 비트의 오리지널 값을 특정 값으로 변경하는 단계;
    상기 매직 비트의 상기 변경된 오리지널 값을 지시하는 메타 데이터를 생성하는 단계;
    상기 제1 페이지의 비트들 중 상기 매직 비트의 상기 오리지널 값이 상기 특정 값으로 변경된 상기 제1 부분 페이지를 압축하는 단계;
    상기 제2 부분 페이지를 압축하는 단계;
    상기 제1 부분 페이지 및 상기 제2 부분 페이지를 압축한 이후, 상기 특정 값을 포함하는 제1 데이터가 메모리에 저장되어 있는 압축된 제2 페이지에 포함되는 제2 데이터와 동일한지 여부를 식별하는 단계; 및
    상기 제1 데이터가 상기 제2 데이터와 동일한 경우, 상기 압축된 제1 부분 페이지 및 상기 제2 부분 페이지를 상기 압축된 제2 페이지에 병합(merge)하여 상기 압축된 제1 페이지 및 상기 메타 데이터를 메모리에 저장하는 단계; 를 포함하는 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축된 제1 페이지의 주소는 상기 메모리의 상기 압축된 제2 페이지의 주소에 매핑되는 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 데이터는 상기 제1 페이지에 포함되는 오리지널 데이터의 미리 정해진 개수의 특정 비트들을 상기 특정 값으로 변경하여 생성되는 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 페이지를 압축하기 이전에, 압축될 상기 제1 페이지를 식별하는 단계를 더 포함하고,
    상기 병합은 상기 제1 페이지의 마지막 사용으로부터 경과된 미리 정해진 시간 또는 사용자 명령 중 적어도 하나에 기초하여 개시되는 동작 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 메타 데이터의 인덱스는 상기 압축된 제1 페이지의 주소에 맵핑되고,
    상기 메타 데이터의 인덱스는 상기 오리지널 데이터의 값이 저장되는 영역의 주소 또는 상기 특정 값에 대응하는 상기 오리지널 데이터의 값을 포함하는 동작 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 미리 정해진 개수의 특정 비트들은 상기 제1 페이지에서 미리 결정된 위치에 포함되고,
    상기 미리 결정된 위치는 페이지에 포함되는 데이터에 기초하여 결정되는 동작 방법.
  7. 전자 장치에 있어서,
    데이터를 저장하는 메모리; 및
    미리 정해진 시간 동안 제1 페이지 내의 데이터 값의 변경 횟수에 기초하여, 상기 제1 페이지의 비트들 중 매직 비트를 결정하고, 상기 제1 페이지를 상기 매직 비트를 포함하는 제1 부분 페이지 및 상기 매직 비트를 포함하지 않는 제2 부분 페이지로 분할하고, 상기 매직 비트의 오리지널 값을 특정 값으로 변경하고, 상기 매직 비트의 상기 변경된 오리지널 값을 지시하는 메타 데이터를 생성하고, 상기 제1 페이지의 비트들 중 상기 매직 비트의 상기 오리지널 값이 상기 특정 값으로 변경된 상기 제1 부분 페이지를 압축하고, 상기 제2 부분 페이지를 압축하고, 상기 제1 부분 페이지 및 상기 제2 부분 페이지를 압축한 이후, 상기 특정 값을 포함하는 제1 데이터가 메모리에 저장되어 있는 압축된 제2 페이지에 포함되는 제2 데이터와 동일한지 여부를 식별하고, 상기 제1 데이터가 상기 제2 데이터와 동일한 경우, 상기 압축된 제1 부분 페이지 및 상기 제2 부분 페이지를 상기 압축된 제2 페이지에 병합(merge)하여 상기 압축된 제1 페이지 및 상기 메타 데이터를 메모리에 저장하도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압축된 제1 페이지의 주소는 상기 메모리의 상기 압축된 제2 페이지의 주소에 매핑되는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 데이터는 상기 제1 페이지에 포함되는 오리지널 데이터의 미리 정해진 개수의 특정 비트들을 상기 특정 값으로 변경하여 생성되는 전자 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 페이지를 압축하기 이전에, 압축될 상기 제1 페이지를 식별하고,
    상기 병합은 상기 제1 페이지의 마지막 사용으로부터 경과된 미리 정해진 시간 또는 사용자 명령 중 적어도 하나에 기초하여 개시되는 전자 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 메타 데이터의 인덱스는 상기 압축된 제1 페이지의 주소에 맵핑되고,
    상기 메타 데이터의 인덱스는 상기 오리지널 데이터의 값이 저장되는 영역의 주소 또는 상기 특정 값에 대응하는 상기 오리지널 데이터의 값을 포함하는 전자 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 미리 정해진 개수의 특정 비트들은 상기 제1 페이지에서 미리 결정된 위치에 포함되고,
    상기 미리 결정된 위치는 페이지에 포함되는 데이터에 기초하여 결정되는 전자 장치.
KR1020150113935A 2015-08-12 2015-08-12 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법 KR102294669B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150113935A KR102294669B1 (ko) 2015-08-12 2015-08-12 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법
US15/750,733 US11226738B2 (en) 2015-08-12 2016-08-04 Electronic device and data compression method thereof
CN201680047598.7A CN107924350B (zh) 2015-08-12 2016-08-04 电子设备及其数据压缩方法
PCT/KR2016/008596 WO2017026740A1 (ko) 2015-08-12 2016-08-04 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150113935A KR102294669B1 (ko) 2015-08-12 2015-08-12 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170019729A KR20170019729A (ko) 2017-02-22
KR102294669B1 true KR102294669B1 (ko) 2021-08-27

Family

ID=57984016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150113935A KR102294669B1 (ko) 2015-08-12 2015-08-12 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11226738B2 (ko)
KR (1) KR102294669B1 (ko)
CN (1) CN107924350B (ko)
WO (1) WO2017026740A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210039617A (ko) * 2019-10-02 2021-04-12 삼성전자주식회사 전자장치 및 그 제어방법
KR20210049602A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 삼성전자주식회사 컴퓨팅 장치 및 그 동작 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014104509A1 (ko) * 2012-12-31 2014-07-03 고려대학교 산학협력단 가상화 시스템에서의 메모리 관리 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5406278A (en) * 1992-02-28 1995-04-11 Intersecting Concepts, Inc. Method and apparatus for data compression having an improved matching algorithm which utilizes a parallel hashing technique
US6226411B1 (en) * 1997-01-31 2001-05-01 Fujitsu Limited Method for data compression and restoration
US6879266B1 (en) * 1997-08-08 2005-04-12 Quickshift, Inc. Memory module including scalable embedded parallel data compression and decompression engines
KR100354531B1 (ko) * 1998-05-06 2005-12-21 삼성전자 주식회사 실시간 복호화를 위한 무손실 부호화 및 복호화 시스템
CN100517979C (zh) 2005-10-10 2009-07-22 中兴通讯股份有限公司 一种数据压缩及解压缩方法
US8959280B2 (en) 2008-06-18 2015-02-17 Super Talent Technology, Corp. Super-endurance solid-state drive with endurance translation layer (ETL) and diversion of temp files for reduced flash wear
US8694703B2 (en) * 2010-06-09 2014-04-08 Brocade Communications Systems, Inc. Hardware-accelerated lossless data compression
US8548944B2 (en) 2010-07-15 2013-10-01 Delphix Corp. De-duplication based backup of file systems
KR20130027253A (ko) * 2011-09-07 2013-03-15 삼성전자주식회사 데이터의 압축 방법
KR101331098B1 (ko) * 2011-10-28 2013-11-19 국방과학연구소 메모리압축 스왑도구를 이용하는 가상화 임베디드 시스템 및 방법
US20150049098A1 (en) * 2013-08-13 2015-02-19 Mediatek Inc. Data processing apparatus for transmitting/receiving compressed pixel data groups via multiple display ports of display interface and related data processing method
US20150067238A1 (en) 2013-08-29 2015-03-05 Sandisk Technologies Inc. Computing Device and Method for Predicting Low Memory Conditions
CN103744617B (zh) * 2013-12-20 2016-09-28 北京奇虎科技有限公司 一种键-值存储系统中数据文件的合并压缩方法及装置
CN104035822A (zh) * 2014-05-28 2014-09-10 中国科学院计算技术研究所 一种低开销的高效内存去冗余方法及系统
CN104199892B (zh) * 2014-08-26 2018-01-30 上海爱数信息技术股份有限公司 一种基于压缩合并异步更新的索引读写方法
US9977598B2 (en) * 2014-10-27 2018-05-22 Mediatek Inc. Electronic device and a method for managing memory space thereof
US10296457B2 (en) * 2017-03-30 2019-05-21 Intel Corporation Reducing conflicts in direct mapped caches

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014104509A1 (ko) * 2012-12-31 2014-07-03 고려대학교 산학협력단 가상화 시스템에서의 메모리 관리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20190004708A1 (en) 2019-01-03
CN107924350B (zh) 2022-01-25
WO2017026740A1 (ko) 2017-02-16
US11226738B2 (en) 2022-01-18
KR20170019729A (ko) 2017-02-22
CN107924350A (zh) 2018-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI739859B (zh) 操作對多重名稱空間進行管理的儲存裝置的方法
TWI650644B (zh) 管理快閃記憶體模組的方法及相關的快閃記憶體控制器及電子裝置
US9804960B2 (en) Overprovision capacity in a data storage device
KR101390134B1 (ko) 비휘발성 메모리를 갖는 시스템을 위한 동적 및 정적 데이터의 처리
US10884630B2 (en) Storage system
US11010079B2 (en) Concept for storing file system metadata within solid-stage storage devices
US10503647B2 (en) Cache allocation based on quality-of-service information
CA2896369C (en) Method for writing data into flash memory apparatus, flash memory apparatus, and storage system
CN111930643B (zh) 一种数据处理方法及相关设备
US20150293845A1 (en) Multi-level memory hierarchy
US11842082B2 (en) Storage device including a plurality of zones having separate compression ratios and operating method thereof
US10013174B2 (en) Mapping system selection for data storage device
WO2016173470A1 (zh) 一种基于嵌入式多媒体卡eMMC的存储方法及系统
US10073851B2 (en) Fast new file creation cache
KR20130079706A (ko) 휘발성 메모리를 포함하는 저장 장치의 구동 방법
KR102294669B1 (ko) 전자 장치 및 이의 데이터 압축 방법
KR101626218B1 (ko) 블록 기반의 페이지 매핑 방법
US20200142623A1 (en) Storage device and electronic device managing data transmitted to storage device
US11188265B2 (en) Method for performing storage space management, associated data storage device, and controller thereof
US11188238B2 (en) Information processing apparatus, memory control method, and computer program product

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant