陈俊熹，沙行勉,2，诸葛晴凤,2，陈咸彰

（1.重庆大学计算机学院，重庆 400044；2.信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室，重庆 400044）

混合内存页面管理策略的性能和能耗研究

陈俊熹1，沙行勉1,2，诸葛晴凤1,2，陈咸彰1

（1.重庆大学计算机学院，重庆 400044；2.信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室，重庆 400044）

随着信息物理系统和普适计算的发展，现有内存无法满足智能终端等嵌入式系统对性能、能耗和设备面积的高要求。工业界和学术界正提出使用新型非易失性存储器（NVM）和DRAM混合内存系统的解决思路。针对NVM和DRAM混合的内存系统架构，提出一种新型的高效、低能耗的页面管理机制。该机制根据不同数据页的访问特征和历史信息，提出一种新的页面初始化分配策略，和一种根据数据页的访问方式等历史信息物理动态调整存储位置的方法。实验结果表明，该方法相比既有Linux内存管理策略可提高149%的性能，可降低55.4%的能耗。

混合式内存管理；性能优化；能耗优化；非易失性内存

0 引言

信息物理系统[14]（Cyber-Physical Systems，CPS）和普适计算[15]的发展，从多方面对嵌入式设备和系统提出了更高的要求。例如移动终端和可穿戴式设备对设备面积、实时性和能耗提出高要求。同时，为满足日益提升的需求，大量嵌入式设备中的内存已达到GB级别，对能耗和性能产生重要影响。

现有嵌入式系统普遍使用DRAM作为内存，然而两个因素使得仅用DRAM作内存难以满足日益提高的需求。第一是DRAM的制程已接近极限，其存储密度很难再提高。……