嵌入式装置及其存储器管理方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭露了一种嵌入式装置及嵌入式装置的存储器管理方法，该嵌入式装置包含一系统存储器及一硬件存储器，并且嵌入式装置的操作系统基于一虚拟存储器地址运作，该方法包含：利用一第一存储器管理单元将该虚拟存储器地址映射至一间接存储器地址；以及利用一第二存储器管理单元将该间接存储器地址映射至该硬件存储器的物理地址及选择性地映射至该系统存储器的物理地址，使嵌入式装置的操作系统得以存取该硬件存储器。

Embedded device and memory management method thereof

The invention discloses a memory management method of embedded device and embedded device, the embedded device includes a system memory and a memory hardware, operating system and embedded device based on virtual memory address operation, the method includes: a first memory management unit of the virtual memory address is mapped to an indirect memory address; the physical address and selectively mapped to the physical address of the system memory and a second memory management unit of the indirect memory address mapping to the hardware memory, the operating system of the embedded device to access the hardware memory.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于嵌入式装置及其存储器管理方法，尤其是关于利用第二级存储器管理单元(memorymanagementunit，以下简称MMU)使嵌入式装置不需要重新启动即能够动态扩展存储器的嵌入式装置及其存储器管理方法。
技术介绍
请参阅图1，其系习知嵌入式装置的功能方块图。嵌入式装置100包含处理单元110、MMU115、功能模块120、系统存储器130及硬件存储器140。嵌入式装置100为具有有限的硬件资源，并且提供特定功能的硬件装置，例如电视、手机、多媒体播放器等装置。较高阶的嵌入式装置100通常载有操作系统，以处理更复杂的程序。处理单元110配合系统存储器130以运行该操作系统，一般而言，处理单元110透过其内建的MMU115来存取系统存储器130。MMU115的主要功能为将操作系统所使用的虚拟存储器地址(或称为逻辑地址)映射至系统存储器130的物理存储器地址，具有使处理单元110能更有效率地使用系统存储器130以及提高操作系统的安全性等好处。MMU115的动作原理为本
具有通常知识者所熟知，故不赘述。嵌入式装置100的功能模块120主要为嵌入式装置100提供特定的功能，举例来说，假设嵌入式装置100为电视，则功能模块120可能是影像解码电路，又例如嵌入式装置100为手机，则功能模块120可能是射频收发电路。一般而言，功能模块120在运作时需要一块连续的物理存储器，而系统存储器130在操作系统运行一段时间后，其存储器空间有很大的机率变得破碎，也就是无法再取得一块连续的物理存储器地址供功能模块120使用。因此，功能模块120通常有自己专属的硬件存储器140，硬件存储器140与系统存储器130相互独立，当功能模块120运作时，便可藉由存取硬件存储器140来达成其功能。然而在习知的嵌入式装置100中，当功能模块120结束其工作而进入闲置状态时，硬件存储器140也同样进入闲置状态，造成硬件资源的浪费。对硬件资源相当宝贵的嵌入式装置100而言，如果能于硬件存储器140闲置时做更妥善的运用，且不影响后续功能模块120由闲置状态回到工作状态时对硬件存储器140的存取，则可进一步提高嵌入式装置100的效能。
技术实现思路
鉴于先前技术的不足，本专利技术的一目的在于提供一种嵌入式装置及其存储器管理方法，以更有效率地使用存储器。本专利技术揭露了一种嵌入式装置的存储器管理方法，该嵌入式装置包含一系统存储器及一硬件存储器，并且嵌入式装置的操作系统基于一虚拟存储器地址运作，该方法包含：利用一第一存储器管理单元将该虚拟存储器地址映射至一间接存储器地址；以及利用一第二存储器管理单元将该间接存储器地址映射至该硬件存储器的物理地址及选择性地映射至该系统存储器的物理地址。本专利技术另揭露了一种嵌入式装置，其操作系统基于一虚拟存储器地址运作，该嵌入式装置包含：一系统存储器；一硬件存储器；一第一存储器管理单元，用来将该虚拟存储器地址映射至一间接存储器地址；以及一第二存储器管理单元，耦接该系统存储器及该硬件存储器，用来将该间接存储器地址映射至该硬件存储器的物理地址及选择性地映射至该系统存储器的物理地址，使嵌入式装置的操作系统得以存取该硬件存储器。本专利技术的嵌入式装置及其存储器管理方法能够将闲置中的硬件存储器交给操作系统使用，以暂时扩充嵌入式装置的系统存储器。相较于习知技术，本专利技术的嵌入式装置及其存储器管理方法依据硬件存储器的使用情形动态地将其交由操作系统使用，并且当硬件存储器所属的功能模块由闲置状态回到工作状态时，快速地将硬件存储器归还给功能模块，不影响功能模块的后续操作。并且上述的借用及归还硬件存储器的过程，嵌入式装置不需要重新启动。有关本专利技术的特征、实作与功效，兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。附图说明图1为习知嵌入式装置的功能方块图；图2为本专利技术嵌入式装置的一实施例的功能方块图；图3为本专利技术的第一级MMU、第二级MMU与存储器地址的映射关系的示意图；图4为本专利技术的虚拟存储器地址、间接存储器地址与物理存储器地址的映射关系的一实施例的示意图；图5a及图5b为本专利技术的第一级MMU的分页表与第二级MMU的分页表的一实施例的示意图；图6为本专利技术的虚拟存储器地址、间接存储器地址与物理存储器地址的映射关系的另一实施例的示意图；图7a及图7b为本专利技术的第一级MMU的分页表与第二级MMU的分页表的另一实施例的示意图；图8为本专利技术的虚拟存储器地址、间接存储器地址与物理存储器地址的映射关系的另一实施例的示意图；图9a及图9b为本专利技术的第一级MMU的分页表与第二级MMU的分页表的另一实施例的示意图；以及图10为本专利技术的嵌入式装置的存储器管理方法的一实施例的流程图。符号说明100、200：嵌入式装置110、210：处理单元115、215、250：MMU120、220：功能模块130、230：系统存储器140、240、610：硬件存储器310：虚拟存储器地址320：间接存储器地址330：系统存储器的物理地址340：硬件存储器的物理地址S1005～S1090：步骤具体实施方式以下说明内容的技术用语系参照本
的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释系以本说明书的说明或定义为准。本专利技术的揭露内容包含嵌入式装置及其存储器管理方法，能够有效率地运用嵌入式装置中闲置的硬件存储器。该装置与方法可应用于具有第二级MMU的嵌入式装置，在实施为可能的前提下，本
具有通常知识者能够依本说明书的揭露内容来选择等效的元件或步骤来实现本专利技术，亦即本专利技术的实施并不限于后叙的实施例。请参阅图2，其系本专利技术嵌入式装置的一实施例的功能方块图。嵌入式装置200包含处理单元210、MMU215、功能模块220、系统存储器230、硬件存储器240及MMU250。处理单元210、功能模块220、系统存储器230及硬件存储器240的功能与图1中具有相同名称的元件具有相同或相似的功能，故不再赘述。相较于习知的嵌入式装置100，本专利技术的嵌入式装置200更包含MMU250，其介于处理单元210与硬件存储器240及系统存储器230之间，更详细地说，其介于MMU215与硬件存储器240及系统存储器230之间，透过总线耦接处理单元210、系统存储器230及硬件存储器240，用来提供操作系统的虚拟存储器地址与系统存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器管理方法，应用于一嵌入式装置，该嵌入式装置包含一系统存储器及一硬件存储器，且该嵌入式装置的操作系统基于一虚拟存储器地址运作，该方法包含：将该虚拟存储器的一部分地址映射至一间接存储器地址；以及将该间接存储器地址映射至该硬件存储器及该系统存储器的至少一者的物理地址。

【技术特征摘要】
1.一种存储器管理方法，应用于一嵌入式装置，该嵌入式装置包含一系
统存储器及一硬件存储器，且该嵌入式装置的操作系统基于一虚拟存储器地址
运作，该方法包含：
将该虚拟存储器的一部分地址映射至一间接存储器地址；以及
将该间接存储器地址映射至该硬件存储器及该系统存储器的至少一者的
物理地址。
2.如权利要求1所述的存储器管理方法，其特征在于，该嵌入式装置的
操作系统包含指向该间接存储器地址的一页框号码，该将该间接存储器地址映
射至该硬件存储器及该系统存储器的该至少一者的物理地址的步骤包含：
变更该间接存储器地址映射至该硬件存储器及该系统存储器的该至少一
者的物理地址，其中该页框号码维持不变。
3.如权利要求1所述的存储器管理方法，其特征在于，该硬件存储器对
应于该嵌入式装置的一功能模块，其中，该将该间接存储器地址射至该硬件存
储器及该系统存储器的该至少一者的物理地址的步骤包含：
当该功能模块处于一闲置状态，将该间接存储器地址的一部分映射至该硬
件存储器。
4.如权利要求3所述的存储器管理方法，其特征在于，更包含：
当该功能模块由该闲置状态进入一工作状态，将该间接存储器地址中映射
至该硬件存储器的该部分映射至该系统存储器。
5.如权利要求4所述的存储器管理方法，其特征在于，更包含：
将该硬件存储器储存的一数据搬移至该系统存储器。
6.如权利要求4所述的存储器管理方法，其特征在于，更包含：
当该功能模块由该工作状态进入该闲置状态，将该间接存储器地址中映射
至该系统存储器的该部分映射至该硬件存储器。
7.如权利要求6所述的存储器管理方法，其特征在于，更包含：
将该系统存储器储存的一数据搬移至该硬件存储器。
8.如权利要求1所述的存储器管理方法，其特征在于，该嵌入式装置更

\t包含一另一硬件存储器，该硬件存储器与该另一硬件存储器分别对应于该嵌入
式装置的一功能模块与一另一功能模块，其中，该将该间接存储器地址映射至
该硬件存储器及该系统存储器的该至少一者的物理地址的步骤包含：
当该功能模块与该另一功能模块皆处于一闲置状态，将该间接存储器地址
的一部分映射至该硬件存储器，以及将该间接存储器地址的一另一部份映射至
该另一硬件存储器。
9.如权利要求8所述的存储器管理方法，其特征在于，更包含：
当该另一功能模块由该闲置状态进入一工作状态，将该间接存储器地址中
映射至该另一硬件存储器的该另一部分映射至该系统存储器。
10.一种嵌入式装置，其操作系统基于一虚拟存储器地址运作，该嵌入式
装置包含：
一系统存储器；
一硬件存储器；
一第一存储器管理单元，用来将该虚拟存储器的一部分地址映射至一间接
存储器地址；以及
一第二存储器管理单元，耦接...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建兴，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71