一种内存垃圾回收系统及方法

本发明涉及内存垃圾回收系统及方法，包含垃圾分析模块，记录内存分配和释放信息，查询页表获取物理地址信息,以确定每个数据对象是否存在于内存中，得到该数据对象对应的物理地址空间信息；并将该信息更新到垃圾监控模块中的数据对象监控列表，以确定数据对象对应的物理地址空间信息。垃圾监控模块，用于维护该数据对象监控列表，将新分配的数据对象加入；将删除的数据对象从数据对象监控列表中删除；并监控所有的访存请求，将访存关联到数据对象，更新数据对象的访问信息，并将这些访存请求关联到数据对象监控列表中的数据对象，更新访问信息。垃圾监控模块定期将数据对象访问信息反馈给垃圾分析模块，垃圾分析模块分析根据这些信息负责分析出可疑的内存垃圾块，并在可疑的垃圾块中确定真正的内存垃圾块，高精度低开销回收其内存空间。

1.一种内存垃圾回收系统，其特征在于，包含垃圾监控模块和垃圾分析模块，其中：垃圾分析模块，用于记录内存分配和释放信息，查询页表获取物理地址信息,以确定每个数据对象是否存在于内存中，得到该数据对象对应的物理地址空间信息；并将该物理地址空间信息更新到垃圾监控模块中的数据对象监控列表，以确定垃圾监控模块数据对象监控列表中的数据对象对应的物理地址空间信息；垃圾监控模块，用于维护该数据对象监控列表，将新分配的数据对象加入到数据对象监控列表；将删除的数据对象从数据对象监控列表中删除；并监控所有的访存请求，将访存关联到数据对象，更新数据对象的访问信息，并将这些访存请求关联到数据对象监控列表中的数据对象，更新这些数据对象的访问信息；垃圾监控模块定期将数据对象访问信息反馈给垃圾分析模块，垃圾分析模块分析根据这些信息负责分析出可疑的内存垃圾块，并在可疑的垃圾块中确定真正的内存垃圾块，回收其内存空间，其中若数据对象的空闲时间与活动时间的比值大于阈值，则将所述数据对象作为可疑的内存垃圾块。
2.如权利要求1所述内存垃圾回收系统，其特征在于，垃圾监控模块，还用于维护每个数据对象物理地址空间信息，进入监控列表的时间和访问时间信息以及维护数据对象的空闲时间计数信息。
3.如权利要求1所述内存垃圾回收系统，其特征在于，垃圾分析模块，用于只维护数据对象的分配、释放和引用信息。
4.如权利要求1所述内存垃圾回收系统，其特征在于，垃圾监控模块将数据对象访问信息反馈给垃圾分析模块，垃圾分析模块利用这些数据对象访问信息来先检测出可疑的内存垃圾块，然后在可疑的内存垃圾块中检测真正的内存垃圾块，回收其对应的内存资源，以提高垃圾回收的速度和检测内存垃圾的精度。
5.如权利要求1所述内存垃圾回收系统，其特征在于，该数据对象之间的引用采用双向指针。
6.如权利要求1所述内存垃圾回收系统，其特征在于，垃圾分析模块监控数据对象的内存分配和释放信息，包括数据对象的指针，起始地址，数据对象的大小和数据对象的创建时间戳信息，然后通过查询页表来将数据对象的虚拟地址信息转换为物理地址信息。
7.如权利要求1所述内存垃圾回收系统，其特征在于，垃圾监控模块侦听内存总线上的访存信号，获取该访存的物理地址，然后查询数据对象监控列表，将访存关联到数据对象，如果该访存为第一次访问某个数据对象，则记录该数据对象的第一次访问时间，否则更新数据对象的最后一次访问时间。
8.如权利要求7所述内存垃圾回收系统，其特征在于，垃圾监控模块通过访存监控卡或是在内存控制器内部增加逻辑单元实现侦听内存总线上的访存信号。
9.一种内存垃圾回收方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤10、垃圾分析模块记录数据对象的内存分配和释放信息，然后通过查询页表将数据对象的虚拟地址空间信息转换为物理地址空间信息；步骤20、垃圾分析模块将查询到的数据对象物理地址空间信息更新到垃圾监控模块的数据对象监控列表中；步骤30、垃圾监控模块维护数据对象监控列表，如果是新分配的数据对象，则将其加入到数据对象监控列表中，如果是删除数据对象，则将数据对象从数据对象监控列表中删除；步骤40、垃圾监控模块监控所有的访存请求，获取访存请求的物理地址，然后将该访存请求关联到数据对象监控列表中的数据对象，更新数据对象监控列表中数据对象的访问信息；步骤50、垃圾监控模块定期将数据对象访问信息反馈给垃圾分析模块件，垃圾分析模块根据这些信息负责分析出可疑的内存垃圾块；步骤60、垃圾分析模块确定可疑内存垃圾块中的内存垃圾，回收这些内存资源；其中若数据对象的空闲时间与活动时间的比值大于阈值，则将所述数据对象作为可疑的内存垃圾块。
10.如权利要求9所述内存垃圾回收方法，其特征在于，垃圾监控模块将数据对象访问信息反馈给垃圾分析模块，垃圾分析模块利用这些数据对象访问 信息来先检测出可疑的内存垃圾块，然后在可疑的内存垃圾块中检测真正的内存垃圾块，回收其对应的内存资源，以提高垃圾回收的速度和检测内存垃圾的精度。
11.如权利要求10所述内存垃圾回收方法，其特征在于，所述检测出可疑的内存垃圾块包括如下步骤：垃圾分析模块根据该数据对象访问信息来分析数据对象最后一次访问到当前时间的时间长度，以及数据对象的最后一次访问和第一次访问的时间间隔，将数据对象的空闲时间较长，或是空闲时间和活动时间的比值超过阈值的数据对象设置为可疑的内存垃圾块。
12.如权利要求9所述内存垃圾回收方法，其特征在于，垃圾分析模块监控数据对象的内存分配和释放信息，包括数据对象的指针，起始地址，数据对象的大小和数据对象的创建时间戳信息，然后通过查询页表来将数据对象的虚拟地址信息转换为物理地址信息。
13.如权利要求9所述内存垃圾回收方法，其特征在于，垃圾监控模块侦听内存总线上的访存信号，获取该访存的物理地址，然后查询数据对象监控列表，将访存关联到数据对象，如果该访存为第一次访问某个数据对象，则记录该数据对象的第一次访问时间，否则更新数据对象的最后一次访问时间。
14.如权利要求13所述内存垃圾回收方法，其特征在于，垃圾监控模块通过访存监控卡或是在内存控制器内部增加逻辑单元实现侦听内存总线上的访存信号。