一种结合预调方式的页面置换算法

内存是一种非常重要的资源,在现代操作系统中,对内存的管理都引入了虚拟存储技术,而分页系统是实现虚拟存储技术的主要方法。因页面置换算法对操作系统的性能起着重要的作用,因此如何置换页面就显得尤为重要,很多算法因需要特别硬件的支撑而应用得不太广泛。分析了几种应用比较广的页面置换算法存在的问题,提出了一种结合预调方式的页面置换算法,该算法从理论上可以降低缺页率并提高命中率。     

对页面访问序列影响LRU页面置换算法的研究

页面置换算法是操作系统中虚拟存储管理的一个重要部分。改进页面置换算法,可以降低页面失败率,从而有效地提高系统性能。现有的应用于虚拟存储管理的页面置换算法主要是Least Reference Used(LRU)页面置换算法。文中利用页面访问间隔数,分析不同的页面访问序列对LRU算法的影响,把页面访问序列分为LRU-友好页面访问序列、LRU-不友好页面访问序列、不友好页面访问序列三类,为改进LRU页面置换算法提供了依据。     

对传统页面置换算法的分析与研究

随着虚拟存储技术在操作系统中的应用,大大提高了操作系统的性能,其中页面置换算法是虚拟存储管理的重要组成部分,页面置换算法的优劣将直接影响系统的整体性能。随着大量有着不同读写速度的外存设备共存于系统中,单一置换算法同样影响着系统的整体性能。     

对页面访问序列影响LRU页面置换算法的研究

页面置换算法是操作系统中虚拟存储管理的一个重要部分。改进页面置换算法，可以降低页面失败率，从而有效地提高系统性能。现有的应用于虚拟存储管理的页面置换算法主要是Least Reference Used（LRU）页面换算法。文中利用页面访问间隔数，分析不同的页面访问序列对LRU算法的影响，把页面访问序列分为LRU-友好页面访问序列、LRU-不友好页面访问序列、不友好页面访问序列三类，为改进LRU页面置换算法提供了依据。     

LRU页面置换算法的改进与实现

为简化嵌入式虚拟内存的实现,改善嵌入式虚拟内存的性能,在对常见页面置换算法进行对比分析的基础上,提出一种改进的最久未使用页面置换算法。该算法基于内存管理单元、跨页访问计数器、访问次序寄存器、溢出中断处理等软硬件相结合的技术。实验结果表明,该算法能提高嵌入式系统的页面置换效率,提升系统的整体性能,可广泛应用于各种物联网系统和嵌入式系统。     

基于探测的自适应页面置换算法研究

页面置换算法是虚拟存储管理的重要组成部分,页面置换算法的优劣将直接影响系统的整体性能。本文在分析传统页面置换算法存在不足的基础上,介绍一种能够弥补传统页面置换算法存在不足的基于探测的自适应页面置换算法,同时分忻了该算法的性能,并且指出了进一步的研究方向。     

一种基于闪存的缓冲区管理算法

在大多数以磁盘为存储系统的操作系统中,缓冲区管理算法只考虑到了数据访问的命中率。然而,闪存的写操作代价远远大于读操作代价。为了提高闪存性能,本文提出的O CFLRU（Optimal CFLRU）算法对于CFLRU（Clean First LRU）算法做了优化。该算法用一种页 块混合的数据结构来分别管理缓冲区中的干净页面和脏的数据页面聚簇。当缓冲区空间不够时,优先置换干净页面,再置换出脏的数据页聚簇,从而减少了写回的次数和随机写带来的擦除次数,提高了闪存的性能。     

三维地形显示中数据缓存与调度算法研究

存储调度是大规模地形可视化算法的重要组成部分,但近年来对其研究较少。本文重点讨论了可视化实现中比较常用的调度算法:系统调用和操作系统页面置换算法,对其进行了详细的分析,指出两种方法相同的本质:都是依据程序执行的过程中对内存的局部访问特点设计的。可视化过程对内存的需求不同于程序执行的局部性,地形浏览有其特殊性。根据地形浏览的特点,本文提出了一种专门用于地形浏览的预取和替换相结合的存储策略。并用两个评价准则验证了方法的有效性。     

虚拟存储管理中缺页中断次数的计算方法

在对内存进行虚拟管理时,页面置换算法的好坏直接影响着系统的性能,而反映置换算法性能的一个重要参数是缺页中断率。该文从虚拟存储管理技术出发,分析了中断次数计算结果的问题,讨论了几种不同的计算缺页中断次数的方法,并对其性能进行分析,结果表明用系统性能模型来计算中断次数方法简单、易于掌握且不易出错。     

一种改进的自适应页面置换算法

研究缓冲区页面置换策略和算法(特别是自适应页面置换策略和算法),提出一种基于双管理链的自适应页面置换算法HA。HA算法是对DMC(2c)算法的改进,它引入动态置换点,同时,根据缺页失败数确定算法的工作链,并根据页面访问序列的局部特征选择效率较高的页面置换策略。实验结果表明,HA算法能有效地减少缺页失败数,降低缺页率,特别是在处理第三种模式的页面访问序列时,该算法的缺页率较改进前的算法可降低近30%。     

Ubase数据库系统缓冲管理器的实现

缓冲区技术是减少系统对外存访问的重要方法之一。文章分析了Ubase数据库系统缓冲管理器的基本功能,对常用页面替换算法的性能进行了比较,最终选择Love/Hate算法代替LRU算法实现了Ubase数据库系统的缓冲管理,降低了系统的开销,提高了Ubase数据库系统的性能。     

Strategy independent program restructuring using the critical reference principle

This paper defines and analyzes two new strategy independent program restructuring algorithms. The more effective of these two algorithms combines the critical reference principle used in strategy dependent algorithms with the bounded locality interval mechanism. Limited, though encouraging, results are presented which show that this new algorithm can be at least as effective as the Critical LRU algorithm, even when the memory management policy is LRU itself, and can also be at least as effective as Critical Working Set, even when the memory management policy is the working set policy. This new algorithm combines the benefits of strategy independent restructuring with the performance improvements previously possible only with a strategy dependent method.     

P2P流媒体Cache的置换算法

P2P流媒体cache是一种有效减少带宽开销、提高对象利用率的技术,通常采用FIFO,LRU等算法置换内容.然而,流媒体不同于Web对象,P2P网络也有别于客户/服务器模式.在分布式应用中这些算法可能影响系统的性能,为此,分析了FIFO和LRU置换算法,提出了基于供求关系的SD算法,以及基于分片副本数量的REP算法,并对其进行评估和比较.针对不同的节点到达间隔,将SD和REP同FIFO,LRU进行比较,发现在启动延迟、媒体副本数量和根节点依赖度方面SD和REP几乎均优于FIFO和LRU.同LSB(least sent bytes)算法相比,某些场景中SD的启动延迟减少了约40%,而REP在副本数量方面远远超过LSB的结果,说明在P2P网络流媒体服务中使用SD和REP缓存置换算法有助于提高系统性能.     

基于序列模式的Servlet容器缓存替换

Servlet缓存能够有效地提高Servlet容器的吞吐量,缩短用户请求的响应时间.然而,Servlet缓存的性能受到缓存替换算法的影响.Servlet容器中的Servlet对应着一定的业务功能,挖掘Servlet之间的业务关联来指导缓存替换算法的设计可以提高Servlet缓存的命中率,进而提高Servlet容器的性能.然而,目前常见的LRU(least recently used),LFU(least frequently used),GDSF(greedy dual size frequency)等缓存替换算法均没有考虑上述问题.将Servlet对应的业务关联定义为Servlet容器序列模式,并提出k步可缓存转移概率图的概念加以表示,给出了序列模式发现算法KCTPG_Discovery.最后,基于Servlet容器序列模式设计了缓存替换算法KP-LRU(k-steps prediction least recently used)和KP-GDSF(k-steps prediction least frequently used).实验结果表明,KP-LRU与KP-GDSF算法比对应的LRU算法和GDSF算法具有更高的缓存命中率,有效地提高了Servlet容器的性能.     

一种量化的页面淘汰算法

当前,操作系统和数据库系统中使用较为广泛的页面淘汰算法是LRU-k。但是,随着大量有着不同读写速度的外存设备共存于系统中,LRU-k仅仅根据页面最近访问频率去预测近阶段“热点”页面的缺点显现。本文提出了一种量化算法ELRUK,该算法不仅考虑到了页面最近访问的频率,同时还考虑了缓冲页面等其他属性,并根据这些信息得到页面淘汰代价量化值,选取值最小的页面进行淘汰。ELRUK模型是一个针对不同外存储设备的通用模型,这使得原有的LRU-k成为ELRUK的一种退化形式。算法采用了多堆哈希表的组合数据结构,提高了执行效率。实验表明,与LRU-2相比,ELRU2在时间上节省15％～30％。     

LRU Is Better than FIFO

In the paging problem we have to manage a two-level memory system, in which the first level has short access time but can hold only up to k pages, while the second level is very large but slow. We use competitive analysis to study the relative performance of the two best known algorithms for paging, LRU and FIFO. Sleator and Tarjan proved that the competitive ratio of LRU and FIFO is k . In practice, however, LRU is known to perform much better than FIFO. It is believed that the superiority of LRU can be attributed to locality of reference exhibited in request sequences. In order to study this phenomenon, Borodin et al. [2] refined the competitive approach by introducing the concept of access graphs. They conjectured that the competitive ratio of LRU on each access graph is less than or equal to the competitive ratio of FIFO. We prove this conjecture in this paper. Received June 2, 1997; revised January 28, 1998.     

面向网络流量的缓存替换算法比较与分析

缓存替换算法对优化网络处理应用的性能起到关键作用，但目前面向网络流量的缓存替换算法研究主要集中在算法设计和领域应用方面，较少有文献对现有的缓存替换算法在网络环境下的性能进行分析比较。对此，本文针对主要的6种缓存替换算法进行分析和比较。通过分析网络流量的新近度与频度特征，为基于最近最少使用(Least Recently Used, LRU)和最近最不常使用(Least Frequently Used, LFU)的缓存替换算法给出实际依据。对仿真环境和实际系统的实验结果表明，类LRU算法较LFU算法更适用于网络流量，而缓存空间较大时，随机替换算法较LRU算法更适用于多核环境。     

大规模视频点播磁盘cache替换算法

在规划视频播（ＫＳＶＯＤ）中ｃａｃｈｅ机制是提高系统效率的有效手段,是支持ＶＯＤ实用化的关键技术之一,由于连续媒体的数据量大,使用周期长等特点,传统的ｃａｃｈｅ替换算法不能直接应用于ＳＶＯＤ。文中根据ＶＯＤ的特点开发了两种基于访问频率的替换算法,ＬＦＲＵ（ｌｅａｓｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｃｅｎｔｌｙ ｕｓｅｄ）和ＰＬＦＵ（ｐｅｒｉｏｄ ｌｅａｓｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｕｓｅｄ）算法,它     

Window‐LRFU: a cache replacement policy subsumes the LRU and window‐LFU policies

Replacement algorithms have been widely used as key technologies for cache management in areas such as file systems or database management. A replacement algorithm determines which page to be evicted when the cache is full and a new page is referenced. Because replacement policies considering only recency or frequency such as LRU (Least Recently Used) and LFU (Least Frequently Used) do not perform well, replacement polices that take both recency and frequency into account have been intensively studied. As a classical replacement policy, LRFU (Least Recently/Frequently Used) policy subsumes the LRU and LFU policy. However, because LFU is not able to adapt to the change of page accessing pattern and it is hard to select a suitable λ for each certain trace, LRFU cannot always guarantee a good performance. In this paper, we propose a Window‐LRFU policy, to subsume the LRU and Window‐LFU policies. Experimental results show that the Window‐LRFU policy outperforms LRFU and has at least competitive performance than other classical algorithms. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

机械手存储库缓存替换算法研究及应用

文章首先给出了机械手存储库的缓存模型,针对缓存模型和多媒体应用的特点,提出了两种基于热点能量的新缓存替换算法———近期热点能量缓存算法(RPE)和双缓冲区缓存算法(TSC),通过仿真实验,讨论了几种算法参数的最优取值范围,并且利用对比实验,验证了两种算法的缓存性能在重负载、小缓存条件下要优于传统LRU算法。该文内容为设计和实现大规模数字媒体管理系统提供了重要的依据。