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随着大规模内存计算的高速发展,现有动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)已无法满足一些实时系统和高性能系统对性能、能耗和设备面积的需求。工业界和学术界正提出使用新型非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM)和DRAM混合的内存系统来缓解这一情况。NVM存储介质具有低功耗、高密度、低时延和可字节寻址等优点,但也存在写功耗高于读功耗、写时延高于读时延和写操作次数有限等缺点。研究NVM和DRAM混合内存需要重点关注NVM介质读写不对称的特性。本文针对NVM和DRAM混合的内存系统架构,提出一种新型高效的内存页面管理机制——HMPM(Hybrid Memory Page Management)。该机制的核心思想就是根据不同内存介质的特性,将具有不同访问特征的数据页保存在合适的内存空间中,以减少系统的迁移操作次数,从而提升系统性能。HMPM机制主要优化了数据页的迁移策略。与现有的混合内存管理机制不同,HMPM允许直接在NVM介质中进行少量写操作来减少数据页的迁移。而对于DRAM空间中数据页,HMPM重新考虑其访问特征,选择读密集型数据页进行迁移。同时,HMPM机制使用一种简单高效的磨损均衡算法来提升NVM的使用寿命。本文还针对内存映射访问和并发申请内存这两种使用混合内存的场景进行了优化。本文在Linux内核中对HMPM机制进行了仿真实验。实验包括两部分,其一是HMPM机制与现有内存管理机制的对比,实验结果表明,HMPM与现有内存管理机制相比,最高可以减少79.4%的迁移操作,提升128.5%的系统性能,同时使NVM的使用寿命提升了6.9倍;其二是内存映射和并发申请内存在优化前后的对比,实验结果表明,经过优化之后,内存映射的迁移操作次数平均可以减少41.5%,而并发申请内存的时间开销平均减少了46.3%。