СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ КЭШ-ПАМЯТЬЮ И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ АППАРАТНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2016 года по МПК G06F12/888 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в целом, относится к осуществлению доступа к цифровым данным, принятым из сети передачи данных, а, более конкретно, к способу и аппаратной системе для оптимизации доступа к этим данным.

2. Уровень техники

Специализированные устройства для осуществления доступа к цифровым службам передачи данных, таким как телевизионные приставки с протоколом Интернета для воспроизведения аудиовизуальных услуг (например, IPTV-STB), имеют минимальные аппаратные ресурсы для того, чтобы уменьшать затраты на производство и обеспечивать конкурентную рыночную цену. В частности, ресурсы обработки и памяти спроектированы строго по необходимости. Но с постоянно улучшающимися предложениями услуг и улучшенным графическим представлением предложения услуг порталы услуг, которые являются точкой входа для доступа к предлагаемой услуге, становятся все более сложными и требовательными относительно ограниченных ресурсов специализированных устройств. Порталы услуг типично содержат иерархию из множества меню и страниц, содержащих не только текст, но также большие по размеру изображения и скрипты, которые должны выполняться. Вся эта информация должна быть загружена с удаленного сервера в сети перед воспроизведением, что замедляет время реакции устройств. Важные ресурсы обработки и памяти требуются для того, чтобы обеспечивать достаточное время реакции устройств для пользователей, что конфликтует с требованием сохранения затрат на производство устройств на низком уровне. Согласно решениям предшествующего уровня техники, локальная кэш-память используется для того, чтобы ускорять воспроизведение множества страниц и меню, так что информация, которая необходима и которая уже загружена один раз, извлекается из локальной кэш-памяти вместо загрузки каждый раз, когда она необходима. Но постоянное улучшение предлагаемой услуги приводит в результате к очень быстрому заполнению кэш-памяти, когда пользователь осуществляет навигацию между страницами портала доступа к предлагаемой услуге. Работа с полностью заполненным кэшем, который управляется согласно управлению кэшем предшествующего уровня техники, является проблематичной, поскольку она привносит нежелательные задержки; каждый раз, когда новые данные должны быть добавлены в заполненный кэш, так называемый "лучший кандидат" должен быть найден для удаления из кэша, что не слишком хорошо влияет на время реакции устройства. Решения предшествующего уровня техники пытаются оптимизировать этот поиск "лучшего кандидата", применяя различные политики управления кэшем, связанные с отметкой времени последнего использования данных, сохраненных в кэше, и удаляя относительно "старую" информацию из кэша. Но управление кэшем также привносит задержки. В некоторых ситуациях задержка, необходимая для управления кэшем, выше, чем задержка, которая вызвана непосредственной загрузкой требуемых данных из сети; это - ситуация, которую трудно оценивать заранее. Кроме того, "лучший кандидат", выбранный согласно конкретной политике управления кэшем, не всегда является лучшим выбором; например, нежелательно удалять из кэш-памяти страницы и ресурсы основного приложения портала доступа к предложению услуг, которое функционирует как точка входа для пользователя, чтобы осуществлять доступ к предложению услуги, даже если данные, связанные с этим основным приложением портала доступа к предложению услуг, являются "самыми старыми" данными в кэше.

Таким образом, существует необходимость в оптимизированном способе управления кэш-памятью, в котором задержки, привносимые посредством управления заполненной кэш-памятью, предотвращаются, и удаление из кэш-памяти важной информации предотвращается.

3. Сущность изобретения

Настоящее изобретение нацелено на улучшение некоторых недостатков уровня техники.

Изобретение предлагает решение для управления кэш-памятью, которое избегает, среди прочего, вышеупомянутые недостатки управления кэш-памятью предшествующего уровня техники. Изобретение содержит применение различных политик управления кэш-памятью согласно источнику данных.

Для того чтобы оптимизировать управление кэш-памятью, изобретение предлагает способ оптимизации управления кэш-памятью, реализованный в пользовательском приемном устройстве, возможно, для приема аудиовизуальных услуг и, возможно, соединенном с сетью, способ содержит постадийное исключение добавления данных в упомянутую кэш-память, когда уровень заполнения кэш-памяти повышается, и упомянутое исключение добавления определяется, для каждой последующей стадии уровня заполнения кэш-памяти, согласно правилам исключения добавления данных в упомянутую кэш-память, которые являются все более ограничивающими, как функции источника и типа данных.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, способ дополнительно содержит этап исключения добавления данных в кэш-память, если уровень заполнения кэш-памяти выше, чем первая стадия уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем максимальная стадия уровня заполнения кэш-памяти.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, способ дополнительно содержит этап сохранения списка предпочтительных поставщиков, предлагающих услуги, в упомянутом принимающем устройстве и этап определения того, находится ли поставщик услуги, от которого упомянутые данные для добавления происходят, в упомянутом списке; и если определяется, что поставщик, предлагающий услугу, не находится в списке и уровень заполнения кэш-памяти ниже второй стадии уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем первая стадия уровня заполнения кэш-памяти, и если определяется, что тип данных находится в списке предпочтительных типов данных, список предпочтительных типов данных присутствует в принимающем устройстве, этап добавления данных в кэш-память.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, способ дополнительно содержит этап, на котором, если уровень заполнения кэш-памяти находится ниже третьей стадии уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем вторая стадия уровня заполнения кэш-памяти, добавляют данные в кэш-память.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, список предпочтительных типов данных содержит тип изображения.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, список предпочтительных типов данных содержит тип исполняемого скрипта.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, определение того, находится ли поставщик, предлагающий услугу, от которого происходят данные, в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, основано на сравнении унифицированного указателя ресурса, присутствующего в запросе, с унифицированными указателями ресурсов предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, определение того, находится ли поставщик, предлагающий услугу, от которого происходят данные, в списке предпочтительных поставщиков, предоставляющих услугу, основано на сравнении адреса протокола Интернета, присутствующего в запросе, указывающего источник данных, с адресами протокола Интернета предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу.

Изобретение также касается устройства для управления кэш-памятью, устройство содержит контроллер (111, 120) для постадийного исключения добавления данных в кэш-память, когда уровень заполнения кэш-памяти повышается, и исключение добавления определяется, посредством контроллера (111, 120), для каждой последующей стадии уровня заполнения кэш-памяти, согласно правилам исключения добавления данных в упомянутую кэш-память, которые являются все более ограничивающими, как функции источника и типа данных.

Согласно модификации варианта осуществления устройства, контроллер дополнительно определяет исключение добавления данных в кэш-память, если уровень заполнения кэш-памяти выше, чем первая стадия уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем максимальная стадия уровня заполнения кэш-памяти.

Согласно модификации варианта осуществления устройства, контроллер дополнительно содержит средство хранения списка предпочтительных поставщиков, предлагающих услуги, и средство для определения того, находится ли поставщик услуги, от которого данные для добавления происходят, в списке, и средство для определения того, не находится ли поставщик, предлагающий услугу, от которого данные для добавления происходят, в списке, и ниже ли уровень заполнения кэш-памяти второй стадии уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем первая стадия уровня заполнения кэш-памяти, и если положительно определяется посредством контроллера, что тип данных находится в списке предпочтительных типов данных, список предпочтительных типов данных присутствует в устройстве, контроллер добавляет данные в кэш-память.

Согласно модификации варианта осуществления устройства, контроллер дополнительно содержит средство определения того, находится ли уровень заполнения кэш-памяти ниже третьей стадии уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем вторая стадия уровня заполнения кэш-памяти, и при положительном определении контроллер добавляет данные в кэш-память.

4. Краткое описание чертежей

Дополнительные преимущества изобретения должны стать очевидными посредством описания конкретных неограничивающих вариантов осуществления изобретения.

Варианты осуществления описываются со ссылкой на следующие чертежи:

Фиг.1 показывает конкретный вариант осуществления изобретения, проиллюстрированный посредством взаимосвязанных по сети устройств;

Фиг.2 показывает модификацию варианта осуществления изобретения в пользовательском приемном устройстве с архитектурой, отличной от пользовательского приемного устройства на фиг.1.

Фиг.3 схематически показывает последовательное исключение добавления данных в кэш-память как функцию различных параметров согласно различным конкретным вариантам осуществления изобретения.

Фиг.4 показывает алгоритм, реализующий конкретный вариант осуществления способа изобретения, реализуемого, например, пользовательским приемным устройством на фиг.1 или пользовательским приемным устройством на фиг.2.

5. Подробное описание изобретения

Фиг.1 показывает конкретный вариант осуществления изобретения в аудиовизуальном пользовательском приемном устройстве 12, которое соединено с сетью 11 через соединение 1010, обеспечивающее пользовательское приемное устройство 12 одним предложением аудиовизуальной услуги, содержащим аудиовизуальные услуги в реальном времени (1004) и видео по запросу (VoD) (1005).

Передающая сторона 10 содержит кодер 100 звука и/или видео в реальном времени, VoD-сервер 101 и сервер 102 приложения представления предложения услуги, например, сервер веб-приложения, предоставляющий веб-приложения HTML (язык разметки гипертекста), представляющие веб-страницы, предоставляющие доступ к предложению услуги. Они соединены с внутренней сетью 104, A/V-кодером 100 реального времени через соединение 1001, VoD-сервером 101 через соединение 1002 и сервером 102 приложения представления предложения услуги через соединение 1003. A/V-кодер 100 реального времени принимает свой входной поток от внешнего устройства (не показано) через соединение 1000. Он кодирует трансляции в реальном времени в формат кодирования и транспортировки, который может быть принят и декодирован приемником 12 (например, транспортный поток стандарта MPEG2TS, разработанного экспертной группой по вопросам движущегося изображения). Эти трансляции в реальном времени предоставляются посредством A/V-декодера 100 по сети 11 через соединение 1004. VoD-сервер 101 обеспечивает приемник 12 услугами видео по запросу через соединение 1005 по сети 1005. Сервер 102 приложения представления предложения услуги обеспечивает приемник 12 приложением пользовательского интерфейса (UI) (далее в данном документе называемым "данными") через соединение 1006 с сетью 11, которое дает приемнику 12 возможность формировать список предложений услуг и выбирать конкретную услугу видео в реальном времени или VoD для аудиовизуального воспроизведения.

На стороне 12 приемника, приемник 12 содержит устройство ввода (не показано), позволяющее пользователю взаимодействовать с приемником. Он дополнительно содержит сетевой интерфейс 110, который соединен с сетью 11 через соединение 1010. A/V-декодер 116 позволяет приемнику 12 декодировать аудиовизуальные услуги, принятые от сетевого интерфейса 110 через соединение 1020. Выход A/V-декодера 116 соединен с памятью 114 отображения через соединение 1016, которая, в свою очередь, соединена через соединение 1018 с блоком 115 графического воспроизведения, который выводит свое содержимое в устройство аудиовизуального воспроизведения (не показано) через соединение 1019. Приемник 12 дополнительно содержит контроллер 111 кэш-памяти, кэш-память 112 и переключатель 113.

Контроллер кэш-памяти управляет переключателем 113 через соединение 1015 для того, чтобы предоставлять, через соединение 1017, данные в память 114 отображения, либо непосредственно принятые через соединение 1011 с сетевым интерфейсом 110 из сети 11, либо из кэш-памяти 112, когда данные были ранее приняты и сохранены в кэш-памяти. Для этого контроллер кэш-памяти соединен с сетевым интерфейсом 110 через соединение 1012 и с кэш-памятью через соединение 1021. Контроллер 111 кэш-памяти принимает запросы данных по соединению 1023. Контроллер 111 кэш-памяти дополнительно соединен с сетевым интерфейсом 110 через соединение 1022, которое позволяет ему передавать инструкции по соединению с сетевым интерфейсом 110, чтобы загружать данные, которые недоступны в кэш-памяти 112. Кэш-память 112 соединена с сетевым интерфейсом 110 через соединение 1013 и соединяется с переключателем 113 через соединение 1014.

По причинам читабельности, некоторые компоненты, которые могут быть нужны для функционирования приемника 12, сознательно не показаны. Они содержат, например, память для хранения списка предпочтительных поставщиков, предлагающих услуги, контроллер устройства для управления работой устройства, например, чтобы включать его или выключать, изменять канал, изменять громкость звука и т.д. Специальные компоненты, которые не показаны, предоставляют запросы данных, которые принимаются контроллером 111 кэша через соединение 1023.

Фиг.1 иллюстрируется только с одним поставщиком услуг и только одним приемным устройством. Конечно, изобретение также применимо к окружению, где более чем один поставщик услуг и/или более чем одно приемное устройство используются.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, данные, которые сохранены в кэше, являются частью приложения представления предложения услуги, которое загружается приемным устройством 12 из сети 11 и сервера приложения представления предложения услуг. Например, если изобретение используется в окружении на основе протокола Интернета, данные, которые сохранены в кэш-памяти, являются частью страниц веб-приложения, которые являются частью портала доступа к предложению услуг, предоставляющему пользователю приемного устройства 12 доступ к предложению аудиовизуальных услуг.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, более чем один поставщик услуг предоставляет предложение аудиовизуальных услуг приемному устройству согласно изобретению. Один из этих поставщиков услуг может рассматриваться как привилегированный поставщик, предлагающий аудиовизуальные услуги, после определения того, что поставщик услуг присутствует в списке привилегированных поставщиков, предлагающих услуги. Затем изобретение применяет различные политики кэширования, т.е. различные правила исключения для добавления данных в кэш, согласно поставщику, предлагающему аудиовизуальную услугу, от которого происходят данные. Согласно модификации варианта осуществления, определение привилегированного поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу, основано на адресе, используемом для того, чтобы получать данные, например, IP-адресе. Согласно модификации варианта осуществления, определение того, находится ли поставщик, предлагающий аудиовизуальную услугу, в списке привилегированных поставщиков, предлагающих аудиовизуальную услугу, основано на сравнении указателя ресурса, используемого для получения данных, такого как URL (унифицированный указатель ресурса). В качестве примера, URL содержит название привилегированного поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу, или любой другой идентификатор, идентифицирующий привилегированного поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу. Согласно еще одной модификации варианта осуществления изобретения, различие между добавлением и недобавлением данных основано на типе услуги, к которой относятся данные, например, услуги типа видео в реальном времени или видео по запросу. В качестве примера, может быть полезным рассматривать данные, связанные с поставщиком, предлагающим услугу, который предлагает услуги в реальном времени, как происходящие от предпочтительного поставщика, когда пользователь использует свой приемник, в частности, чтобы принимать этот тип услуг. С другой стороны, может быть полезным рассматривать данные, связанные с поставщиком предложения услуг, предлагающим услуги видео по запросу, как данные, происходящие от предпочтительного поставщика, когда пользователь предпочтительно использует свой приемник, в частности, чтобы принимать услуги видео по запросу. Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, предыдущие варианты объединены, что полезно в определенных ситуациях использования, например, когда пользователь использует свой приемник, главным образом, чтобы принимать услуги в реальном времени от первого поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу, и принимать услуги видео по запросу от второго поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу. Согласно модификации варианта осуществления изобретения, возможно подстраивать различие между предпочтительными и непредпочтительными поставщиками к способу, которым используется приемник. Согласно модификации варианта осуществления, это различие между данными, которые рассматриваются приемником как происходящие от непредпочтительного поставщика, и данными, которые рассматриваются происходящими от предпочтительного поставщика, фиксируется в приемнике производителем или поставщиком, предлагающим аудиовизуальную услугу, который продал или дает напрокат приемник как часть пакета, включающего в себя подписку на предложение услуги. Это имеет преимущество для поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу, в том, что гарантируется, что управление кэш-памятью приемника оптимизировано, чтобы хранить данные, происходящие от его предпочтительного поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу, что, таким образом, дает в результате высокую отзывчивость приемника, когда абонент осуществляет навигацию по порталу доступа своего предпочтительного поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу. Согласно модификации варианта осуществления изобретения, это различие между тем, что рассматривается как происходящее от предпочтительного или непредпочтительного поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу, определяется самим приемником на основе собственного анализа использования приемника.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, изобретение содержит этап постадийного исключения добавления данных в кэш, например, на одной стадии уровня заполнения кэша данные, происходящие от непредпочтительного поставщика, предлагающего аудиовизуальную услугу, по меньшей мере одного типа данных (см. фиг.3, зона 311) исключаются из добавления в кэш-память. Этот признак позволяет, среди прочего, избегать очень быстрого заполнения кэш-памяти большими по размеру данными. Типично, такая ситуация возникает, когда пользователь осуществляет навигацию в приложении представления предложения VoD-услуги, которое типично содержит много больших по размеру изображений, трейлеров к кинофильмам и рекламы, возможно сопровождаемых большими по размеру исполняемыми скриптами, такими как JavaScript. Признак затем позволяет исключать один или более из этих типов данных из сохранения в кэш-памяти, когда определенное пороговое значение уровня заполнения кэш-памяти или стадия превышены, и, таким образом, сохраняет пространство в кэш-памяти, чтобы хранить больше "полезных" данных.

Устройству, реализующему изобретение, может быть безразлично, как оно соединено: с проводной сетью, такой как проводная сеть 11 на фиг.1, или с беспроводной сетью (не показана). Проводные сети или беспроводные сети могут быть любого типа, такими как на основе Ethernet, WiFi, WiMAX или IEEE 1394 FireWire.

Согласно конкретной модификации варианта осуществления контроллер кэш-памяти принимает во внимание объем данных, которые должны быть сохранены, при определении того, превышает ли уровень заполнения кэш-памяти одно из пороговых значений или стадий, которые определены согласно изобретению.

Фиг.2 показывает альтернативный вариант осуществления приемного устройства 13, содержащего вариант осуществления изобретения.

Пользовательское приемное устройство 13 содержит центральный процессор (CPU) 220, тактовый генератор 230, сетевой интерфейс 240, графический интерфейс 250, пользовательский интерфейс 260, постоянное запоминающее устройство (ROM) 200 и оперативное запоминающее устройство (RAM) 210. Все эти компоненты взаимосвязаны через шину 270 данных и связи. CPU 220 управляет устройством 13 согласно программе, которая сохранена в ROM 200 в зоне 201 памяти. Устройство 230 тактового генератора обеспечивает компоненты 13 приемника общей синхронизацией для того, чтобы упорядочивать и синхронизировать их работу. Сетевой интерфейс 240 принимает и передает данные от/к внешним устройствам через соединение 1010. Графический интерфейс 250 соединен с внешним устройством воспроизведения через соединение 1019. Пользовательский интерфейс 2010 принимает вводимые команды от пользователя через соединение 2010. Зона 201 памяти содержит также инструкции, которые реализуют способ изобретения. При включении устройства 13 CPU 220 копирует программу "Prog" из зоны 201 ROM-памяти в зону 211 памяти в RAM-памяти 210 и выполняет скопированную программу. При выполнении скопированной программы, программа выделяет пространство памяти для переменных, необходимых для ее выполнения, в зоне 214 памяти и резервирует зону 212 памяти, которая должна использоваться как кэш-память. Устройство 13 теперь запускается, и при приеме запроса данных приложения аудиовизуальной услуги способ изобретения активируется. Зона 202 памяти в ROM-памяти 200 содержит адреса портала услуги, предоставляющие пользователю устройства 13 доступ к последнему посещенному порталу доступа для осуществления доступа к предложению аудиовизуальных услуг. Зона 203 памяти содержит список предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу.

Альтернативно, устройство 13 содержит специальную зону памяти для кэш-памяти, которая предоставляет более быстрый доступ, чем "стандартная" память 210.

Альтернативно, CPU 220 устройства 13 содержит специальную зону памяти для кэш-памяти, которая имеет преимущество наличия специальной памяти, к которой может быть осуществлен прямой доступ посредством CPU без использования шины 270 данных и связи, которая совместно используется между компонентами 230, 240, 250, 260, 200 и 210, тем самым обеспечивая преимущественно быстрый доступ.

Фиг.3 схематически показывает поступательное или постадийное исключение добавления данных в кэш-память как функцию различных параметров, таких как предпочтительный поставщик, тип данных и уровень заполнения кэш-памяти, согласно различным конкретным вариантам осуществления изобретения, каждая последующая стадия представляет пороговое значение уровня заполнения кэш-памяти, выше которого добавление данных в кэш-память еще больше ограничивается, когда уровень заполнения кэша повышается.

Линия 305 представляет максимальный порог или стадию уровня заполнения кэш-памяти. Линия 300 представляет нулевые данные в кэш-памяти. 304, 303 и 302 представляют, соответственно, первый, второй и третий пороговые значения уровня заполнения кэш-памяти или стадии уровня заполнения кэш-памяти. Согласно модификации варианта осуществления изобретения, когда уровень заполнения кэш-памяти находится между нулевым и третьим пороговыми значениями 302, исключения (310) добавления данных в кэш-память не существует. Согласно модификации варианта осуществления изобретения, когда уровень заполнения кэш-памяти находится между третьим уровнем 302 заполнения и вторым уровнем 303 заполнения, добавление некоторых типов данных от непредпочтительных поставщиков исключается. Согласно модификации варианта осуществления изобретения, когда уровень заполнения кэш-памяти находится между вторым уровнем 303 заполнения и первым уровнем 304 заполнения, добавление данных от непредпочтительных поставщиков исключается. Согласно модификации варианта осуществления изобретения, когда уровень заполнения кэш-памяти достигает отметки выше первого уровня 304 заполнения, добавление всех данных исключается, тем самым гарантируя, что уровень заполнения кэша никогда не достигнет максимального уровня заполнения кэша. Изобретение особенно интересно как приложение "поверх", "дополнительное" или "предварительной обработки" по отношению к существующему кэшу с собственным управлением существующим кэшем, предлагающим все преимущества изобретения, среди которых недопущение достижения заполненного кэша и, как следствие, недопущение запуска собственного управления кэшем для существующего кэша, недопущение больших времен задержки для добавления данных в кэш и недопущение потерь управления над тем, какие данные удаляются из кэш-памяти (например, существующее управление кэшем может очень хорошо удалять данные, связанные с привилегированным поставщиком, поскольку они рассматриваются как "старые данные"). Согласно такому применению приложения, такой дополнительный менеджер кэша согласно изобретению содержит контроллер, который наблюдает за каждой операцией добавления-удаления данных, так что он вполне осведомлен о том, сколько данных находится в кэше, и способен управлять кэшем согласно изобретению.

Отметим, что "добавление" данных отличается от "замены" или "обновления" или "освежения" данных. Например, даже если в зоне 312 добавление данных от непредпочтительных поставщиков исключено, замена существующих данных все еще будет разрешена. Это, например, полезно в ситуации, где устаревшая версия данных заменяется новой версией данных.

Фиг.4 показывает алгоритм, реализующий конкретный вариант осуществления способа изобретения, реализуемого, например, приемным устройством на фиг.1 или приемным устройством на фиг.2.

На первом этапе 400 инициализируются переменные и атрибуты, которые используются алгоритмом. Эти переменные, например, сохранены в зоне 214 памяти устройства 13 на фиг.2 или в регистрах контроллера 111 памяти на фиг.1. На следующем этапе 401 принимается запрос для добавления данных в кэш-память. Этот запрос, например, принимается контроллером 111 кэш-памяти устройства 12 на фиг.1 через соединение 1023 или посредством CPU 220 устройства 13 на фиг.2 через шину 270 связи. Источником этого запроса является, например, инициированное пользователем действие, в то время как пользователь осуществляет навигацию на портале представления предложения услуги, который предоставляет пользователю доступ к аудиовизуальным услугам. Такое инициированное пользователем действие затем принимается, например, через устройство ввода в приемнике 12 на фиг.1 (устройство ввода не показано) или через соединение 2010 и пользовательский интерфейс 260 устройства 13 на фиг.2. На следующем этапе 403 определяется, находится ли поставщик услуги, от которого происходят данные, в списке предпочтительных поставщиков предложения услуги, упомянутый список, например, присутствует в зоне 203 ROM-памяти устройства 13. Если определяется на этапе 403, что поставщик услуги, от которого происходят данные, находится в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, данные добавляются в кэш-память, если добавление в кэш-память не исключено, где после этого алгоритм переходит к этапу 307. При положительном определении алгоритм продолжается с этапа 405 добавления данных, если добавление данных не исключено. Если, однако, определяется на этапе 403, что поставщик услуги, от которого данные происходят, не находится в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, данные не добавляются, и алгоритм продолжается с этапа 401 ожидания приема запроса добавления данных.

Этапы определения превышения уровня заполнения кэша относительно различных пороговых значений согласно различным вариантам изобретения выполняются, например, контроллером 111 кэша на фиг.1, который определяет уровень заполнения кэша для кэш-памяти 111 через соединение 1021, или, со ссылкой на фиг.2, посредством CPU 220, который определяет уровень заполнения зоны 212 кэш-памяти посредством обмена сигналами по шине 270 данных и связи.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, различные пороговые значения, максимальный уровень заполнения кэш-памяти и размер кэш-памяти определяются производителем приемного устройства и сохраняются в зоне энергонезависимой памяти приемного устройства, например, в ROM-памяти 200 устройства 13 на фиг.2. Согласно модификации варианта осуществления, пороговые значения, максимальный уровень заполнения кэш-памяти и размер кэш-памяти указываются как абсолютное значение (например, первое пороговое значение указывается как 7,9 Мбайт, максимальный уровень заполнения кэш-памяти указывается как 9,9 Мбайт), или, согласно другому варианту, различные пороговые значения и максимальный уровень заполнения кэш-памяти указываются как относительное значение, связанное с размером кэш-памяти (т.е. первое пороговое значение указывается как равное 79% от размера кэш-памяти).

Согласно модификации варианта осуществления изобретения различные пороговые значения и необязательно размер кэш-памяти являются изменяемыми посредством устройства удаленного конфигурирования, например, посредством сервера конфигурирования поставщика, предлагающего услугу, через протокол удаленного конфигурирования, такой как SNMP (простой протокол управления сетью) или TR-069 (технический отчет 069). Это особенно полезно, поскольку поставщик, предлагающий услугу, может удаленно подстраивать размер кэш-памяти под размер данных, соответствующих, например, добавленному размеру всех данных, связанных с приложением представления предложения аудиовизуальной услуги (также называемым порталом доступа), так что кэш-память имеет достаточный размер, чтобы содержать все данные этого приложения, и приемное устройство никогда не должно загружать дважды одни и те же данные, поскольку они обязательно должны быть сохранены в кэш-памяти, т.е. когда полное дерево приложения для упомянутого приложения один раз было пройдено полностью, все последующие прохождения могут быть удовлетворены с помощью данных из кэш-памяти. Когда поставщик, предлагающий услугу, обновляет портал доступа, он может адаптировать размер кэш-памяти к общему размеру обновленного портала доступа, передавая специализированную команду конфигурирования приемному устройству.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, пороговые значения, максимальный уровень заполнения кэш-памяти и размер кэш-памяти определяются согласно эмпирическому правилу. Например, размер кэш-памяти фиксируется в значении, позволяющем содержать максимум одну сотню веб-страниц типичного размера, а первое пороговое значение фиксируется на 69 процентах размера кэш-памяти, и каждое последующее пороговое значение добавляет 10 процентов к значению, зафиксированному для первого порогового значения, таким образом, 79 процентов максимального размера кэш-памяти для второго порогового значения, 89 процентов размера кэш-памяти для третьего порогового значения и 99 процентов размера кэш-памяти для четвертого порогового значения.

Согласно модификации варианта осуществления изобретения, пороговые значения и, возможно, размер кэш-памяти подгоняются к типу и размеру данных, которые должны быть сохранены в кэш-памяти. Например, если кэш-память должна быть способна хранить VoD-трейлеры, размер кэш-памяти является относительно большим, а пороговые значения расставлены таким образом, что пространства кэш-памяти между двумя последовательными пороговыми значениями достаточно, чтобы сохранять по меньшей мере несколько элементов конкретного типа данных, таких как изображения видео по запросу. Согласно модификации варианта осуществления различные типы данных для данных от непривилегированных поставщиков по-разному влияют на политику кэш-памяти. Например, если кэш-память является достаточно большой, чтобы хранить VoD-трейлеры, добавление в кэш-память этого типа данных будет запрещено, если уровень заполнения кэш-памяти превышает третье пороговое значение и ниже второго порогового значения, перед исключением добавления в кэш-память менее больших по размеру данных VoD-изображения, когда удовлетворяется особое пороговое значение, которое лежит между третьим и вторым пороговыми значениями. Согласно модификации варианта осуществления пороговые значения и необязательно размер кэш-памяти определяются эмпирическим образом на основе типичного использования приемного устройства, реализующего изобретение. Это полезно для того, чтобы позволять оптимизацию кэш-памяти так, что она подстраивается под типичное использование приемного устройства.

Согласно конкретному варианту осуществления, изобретение полностью реализуется в аппаратных средствах, например, как специализированный компонент (например, как ASIC, FPGA или VLSI) (соответственно, "специализированная интегральная микросхема", "программируемая пользователем вентильная матрица" и "сверхбольшая интегральная схема") или как конкретные электронные компоненты, интегрированные в устройство, или в форме смеси аппаратных средств и программного обеспечения.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в оптимизации управления кэш-памятью. Способ управления кэш-памятью, реализуемый в приемном устройстве, в котором постадийно исключают добавление данных в кэш-память по мере повышения уровня заполнения кэш-памяти, причем каждая последующая стадия представляет пороговое значение уровня заполнения кэш-памяти и каждая последующая стадия содержит более ограничивающее правило для исключения добавления данных в кэш-память по мере повышения уровня заполнения кэш-памяти. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ управления кэш-памятью, реализуемый в приемном устройстве, отличающийся тем, что содержит этап, на котором:
постадийно исключают добавление данных в кэш-память по мере повышения уровня заполнения кэш-памяти, причем каждая последующая стадия представляет пороговое значение уровня заполнения кэш-памяти и каждая последующая стадия содержит более ограничивающее правило для исключения добавления данных в кэш-память по мере повышения уровня заполнения кэш-памяти.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждое правило является понарастающе ограничивающим в зависимости от по меньшей мере одного из источника данных и типа данных.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что одно из упомянутых правил указывает исключение (313) добавления данных в кэш-память, если уровень заполнения кэш-памяти выше, чем первая стадия уровня (304) заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем максимальная стадия уровня (305) заполнения кэш-памяти.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых:
ведут список предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, в пользовательском приемном устройстве и определяют, находится ли поставщик услуги, от которого исходят данные для добавления, в этом списке; и
если определено, что упомянутый поставщик, предлагающий услугу, не находится в данном списке, и уровень заполнения кэш-памяти ниже второй стадии уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем первая стадия уровня заполнения кэш-памяти, и если определено, что тип данных для упомянутых данных находится в списке предпочтительных типов данных, причем список предпочтительных типов данных присутствует в приемном устройстве, добавляют упомянутые данные в кэш-память.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором если уровень заполнения кэш-памяти ниже третьей стадии уровня (302) заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем вторая стадия уровня (303) заполнения кэш-памяти, добавляют упомянутые данные в кэш-память.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что список предпочтительных типов данных содержит тип данных изображения.

7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что список предпочтительных типов данных содержит тип данных исполняемого скрипта.

8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что определение того, находится ли предлагающий услугу поставщик, от которого исходят данные, в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, содержит этап, на котором сравнивают унифицированный указатель ресурса, присутствующий в запросе, с унифицированными указателями ресурсов предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу.

9. Способ по п. 4, отличающийся тем, что определение того, находится ли предлагающий услугу поставщик, от которого исходят данные, в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, содержит этап, на котором сравнивают адрес межсетевого протокола, присутствующий в запросе добавления упомянутых данных, который указывает источник этих данных, с адресами межсетевого протокола предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, в списке предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу.

10. Устройство для управления кэш-памятью, отличающееся тем, что содержит:
контроллер (111, 120) для постадийного исключения добавления данных в кэш-память по мере повышения уровня заполнения кэш-памяти, причем каждая последующая стадия представляет пороговое значение уровня заполнения кэш-памяти и каждая последующая стадия содержит более ограничивающее правило для исключения добавления данных в кэш-память по мере повышения уровня заполнения кэш-памяти.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что каждое правило является понарастающе ограничивающим в зависимости от по меньшей мере одного из источника данных и типа данных.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что одно из упомянутых правил указывает исключение добавления данных в кэш-память, если уровень заполнения кэш-памяти выше, чем первая стадия уровня (304) заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем максимальная стадия уровня (305) заполнения кэш-памяти.

13. Устройство по любому из пп. 10-12, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для ведения списка предпочтительных поставщиков, предлагающих услугу, и средство для определения того, находится ли поставщик услуги, от которого исходят данные, подлежащие добавлению, в этом списке; и если средством для определения определено, что предлагающий услугу поставщик, от которого исходят упомянутые данные, подлежащие добавлению, не находится в данном списке, и уровень заполнения кэш-памяти ниже второй стадии уровня (303) заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем первая стадия уровня (304) заполнения кэш-памяти, и если контроллером определено, что тип данных для упомянутых данных находится в списке предпочтительных типов данных, причем список предпочтительных типов данных присутствует в устройстве, контроллер добавляет упомянутые данные в кэш-память.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для определения того, находится ли уровень заполнения кэш-памяти ниже третьей стадии уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем вторая стадия уровня заполнения кэш-памяти, и для добавления упомянутых данных в кэш-память, если определено, что уровень заполнения кэш-памяти ниже третьей стадии уровня заполнения кэш-памяти, которая ниже, чем вторая стадия уровня заполнения кэш-памяти.