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。     

一种对LRFU置换策略的自适应改进

数据库缓冲区页面置换算法对磁盘数据库的性能有着重要的影响,页面置换算法主要有基于访问时间的置换策略、基于访问次数的置换策略、两者结合的置换策略等。LRFU算法是一系列结合LRU和LFU置换策略的置换算法,很好地实现了两种置换策略的结合,但却没有给出一种在不同的应用场景中进行动态调整的机制。提出了一种对LRFU算法进行动态调整的方法,模拟测试发现改进的LRFU算法都不同程度地提高了缓冲区命中率。     

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。     

基于RAID50的存储系统高速缓存设计

设计了一种多个控制卡分条的RAID50模型和主机虚拟卷地址到所属高级别阵列、低级别阵列分条的二级地址映射模式，以提高I/O访问的并发性。定义多个连续I/O块为扩展块并等同于Cache页大小，且作为RAID50传输粒度，进一步改善内存与存储设备之间的传输效率。设计了基于Cache描述符控制块的哈希链式查找算法和基于Cache页访问频率计数的二次机会置换算法，实现了一种主机数据接收与RAID50存储设备预读并发进行的策略。结果表明，该设计有效地提高了存储系统的I/O性能。     

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。     

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%。     

ELSS:一种降低数据Cache体转换能量的替换策略

随着工艺尺寸的缩小以及频率的增加,漏流能量将成为未来微处理器能量消耗的主要来源。其中,片上Cache存储结构将是整个处理器能量消耗的重要组成部分。为了降低漏流能量,组相联数据Cache中采用了分体的结构,通过使用位线隔离技术将那些未被访问的Cache存储体的位线进行隔离,使之进入低能耗状态。本文提出一种新的数据Cache替换策略——ELSS。该策略充分考虑到访问数据Cache的地址具有较好的空间局部性,特别增加了对数据地址序列中的跨步访问模式的识别,用于指导Cache块的替换。通过将符合顺序模式与跨步模式的数据块尽量放在同一个存储体中,可以减少存储体的转换次数。实验表明,使用ELSS替换策略可以进一步减少位线隔离数据Cache使用LRU策略时9%的体转换次数,多节省8%的数据Cache能量消耗,而对性能的影响比使用LRU策略时小。     

基于Objrmap的区分实时进程页的页面置换算法

本文深入分析了Linux 2.6的新技术--基于对象的逆向映射Objrmap的基本原理,探讨了区分实时进程页的置换策略的可能性,并提出了基于区分实时进程页的页面置换算法,增 强了Linux系统的实时性。改进的算法具有优异的时空性能,同时不影响系统的高并发度和进程间的内存共享。实验表明,改进算法在重载条件下,实时进程的缺页次数明显少于 原算法。     

多线程环境下基于多预取点的文件预取

为解决当前Linux内核的预取算法在多线程情况下出现预取误判的问题,依据多线程环境下进程对磁盘文件的访问特点,提出一种基于多预取点的预取算法。在Linux内核原有的预取算法的基础上,结合多线程环境下应用程序对数据的访问模式,在Linux内核的页面缓存层进行了实现。实验和分析表明,在IOzone单线程测试中,该算法和Linux内核原预取算法性能相当;在多线程测试中,读取相同大小的文件,耗时比Linux内核原预取算法至少少1/3。新算法对于提高I/O并行度,从而提高整个计算机系统并行化很有帮助。     

A high performance NAND array file system based on multiple NAND flash memories

The existing NAND flash memory file systems have not taken into account multiple NAND flash memories for large-capacity storage. In addition, since large-capacity NAND flash memory is much more expensive than the same capacity hard disk drive, it is cost wise infeasible to build large-capacity flash drives. To resolve these problems, this paper suggests a new file system called NAFS for large-capacity storage with multiple small-capacity and low-cost NAND flash memories. It adopts a new cache policy, mount scheme, and garbage collection scheme in order to improve read and write performance, to reduce the mount time, and to improve the wear-leveling effectiveness. Our performance results show that NAFS is more suitable for large-capacity storage than conventional NAND file systems such as YAFFS2 and JFFS2 and a disk-based file system for Linux such as HDD-RAID5-EXT3 in terms of the read and write transfer rate using a double cache policy and the mount time using metadata stored on a separate partition. We also demonstrate that the wear-leveling effectiveness of NAFS can be improved by our adaptive garbage collection scheme.     

适用于网络流量延时重放的线性文件系统

在分析了传统的网络流量重放和文件系统技术的基础上,提出了一种可应用于入侵检测系统的网络流量延时重放模型,设计并实现了基于Linux的高速线性文件系统.实验结果表明,该线性文件系统磁盘顺序读写性能优于其它主流文件系统,在网络流量延时重放的应用下,系统吞吐量较采用ext2文件系统提高3%,在高速大容量的IP分组存取条件下可有效地减少系统开销,具有一定的实用价值.     

一种多文件任务调度算法

计算机在处理多文件任务的时候,会出现同时读写文件的情况,文件将会出现数据读写不全或数据缺失.在Linux内核中,单处理器情况下,通过同步机制来进行任务的分配和处理,其中经典的有原子操作,信号量机制,互斥锁等实现方案.在多处理器系统中则是通过test-and-set原语操作来实现.本文通过设计一种多文件任务调度的算法,避免整个系统发生互斥访问.本文通过Matlab编程实现该算法,其结果表明本文提出的多文件调度算法能够有效的并行执行多文件任务.     

数据库恶意事务恢复日志系统

恶意事务攻击成功后的数据恢复机制要求日志文件必须同时记录写操作信息和读操作信息。为此,提出一种数据库恶意事务恢复日志策略,并基于该策略设计日志系统。在日志系统中,结构化查询语言(SQL)语句过滤可保护日志文件的安全,拒绝终端客户对日志文件的非法操作;敏感信息设置从行级和列级2个方面设置日志记录必须满足的约束条件,可有效控制日志文件的规模;写日志产生器通过使用触发器的临时表完成对写操作的记录;读日志产生器通过重构SQL语句产生临时表,再访问临时表完成对读操作的记录。实验结果表明,该系统可有效记录数据库读写操作,但同时会降低整体系统的效率。     

SOFS:用于OSD中的智能化的对象文件系统

为了优化基于对象的存储设备(OSD)内对象的存储,该文提出了一种用于OSD中的智能化的对象文件系统SOFS,它是一个文件系统容器,可以包含多种基于不同应用的文件系统,目前包含了两种文件系统：通用对象文件系统和媒体对象文件系统,分别用于存储文档、网页等小对象和大的媒体对象。SOFS在Linux内核中的实现与ext2比较,结果显示,读写普通文档等小对象时,SOFS的性能高出ext2 大约10％,而读写大的媒体对象时,效率高出ext2 30％左右。     

海量教育资源中小文件的存储研究

Hadoop作为成熟的分布式云平台,能提供可靠高效的存储服务,常用来解决大文件的存储问题,但在处理海量小文件时效率显著降低。提出了基于Hadoop的海量教育资源中小文件的存储优化方案,即利用教育资源小文件间的关联关系,将小文件合并成大文件以减少文件数量,并用索引机制访问小文件及元数据缓存和关联小文件预取机制来提高文件的读取效率。实验证明,以上方法提高了Hadoop文件系统对小文件的存取效率。     

面向Hadoop分布式文件系统的小文件存取优化方法

为提高Hadoop分布式文件系统(HDFS)的小文件处理效率,提出了一种面向HDFS的智能小文件存取优化方法--SmartFS。SmartFS通过分析小文件访问日志,获取用户访问行为,建立文件关联概率模型,并根据基于文件关联关系的合并算法将小文件组装成大文件之后存至HDFS;当从HDFS获取文件时,根据基于文件关联关系的预取算法来提高文件访问效率,并提出基于预取的缓存替换算法来管理缓存空间,从而提高文件的命中率。实验结果表明,SmartFS有效减少了HDFS中NameNode的元数据空间,减少了用户与HDFS的交互次数,提高了小文件的存储效率和访问速度。     

WWW代理技术现状与改进方案

介绍了既是WWW服务器,又是WWW客户方的代理技术———Cache技术。并提出了WWW本地代理的公共Cache和辅助代理相结合的方案,既可往Cache和辅助代理中写入数据,又可从辅助代理中读数据。最后又描述了辅助代理管理模块的设计。     

A distributed algorithm for performance improvement through filereplication, file migration, and process migration

The author presents a distributed algorithm that considers the number of read and write accesses to files for every process type, the number of processes and their demands on system resources, the utilization of bottlenecks on all machines, and file sizes. Performance improvement obtained with the algorithm is discussed and proved. A number of experiments executed in a distributed system in order to predict the impact on performance of various algorithm strategies are examined. The experiments show changes in system performance due to file and process placement, file replication, and file and process migration