指令Cache的替换策略

本文用理论分析和程序模拟的方法分析了指令Cache的替换策略和组织,用程序的循环模式研究了Cache的替换策略和组织,得出随机替换策略优于LRU和FIFO策略,在一定条件下,直接相联和组相联优于全相联映象算法,分析指令踪迹模拟结果表明,循环模式是Cache行为的较好的解释。     

在Cache替换策略中的Xpath Fragment包含算法

在基于查询的XML cache环境中,查询包含算法对于cache替换策略的性能来说是很重要的。XML查询通常用XPath表达式来表达,XPath表达式等价于树模式。本文研究了Xpath查询语言片段的包含问题,实际上我们研完了树模式的一个特殊例子,证明了一个模式包含的声音和完全的PTIME算法。我们也分析了它的时间复杂度,实验结果也证实了我们的分析。     

基于OPT Cache替换Profiling的Cache提示生成

提出了一个基于最优Cache替换（OPT）Profiling的静态Cache提示生成方法,并通过模拟SPEC2000Int测试程序,对该方法与LRU Cache替换策略进行了性能比较。     

利用多维分级Cache替换策略减少对PCM内存写回量

寻找新型存储材料代替DRAM内存是当前的一个研究热点。相变存储PCM因其具有低功耗、高存储密度和非易失性的优点受到广泛的关注,然而PCM的可擦写次数有限,要用作内存必须考虑如何减少对其的写操作。针对该问题,一种有效的解决方法是优化Cache替换策略,减少Cache中脏块被替换出的数量。现有研究主要通过在插入和访问命中时给脏块设定较高的保护优先级来达到给脏块额外保护的目的,但是在降级过程中不再对脏块与干净块进行区分,这导致Cache可能在存在大量干净块的情况下仍然先替换脏块。提出一种新型的Cache替换策略MAC,它通过一个多维分级结构在脏块与干净块之间设置了不可逾越的界限,使得脏块能得到更有力的保护。模拟实验表明,相对LRU替换策略,MAC以较低的硬件开销代价平均减少约25.12%的内存写,同时对程序运行性能几乎没有影响。     

一种低开销的异构可变相联度二级Cache结构

V-Way Cache结构利用存储访问在组之间分布的不均匀性,根据需求动态调整组相联度,具有比传统Cache结构更有效的资源利用率。然而,V-Way Cache结构组相联度调整以增大Tag阵列容量为代价,增加了面积、功耗等开销,且Tag阵列利用率不高。对V-Way Cache结构进行优化,提出一种低开销的异构可变相联度Cache结构HV-Way Cache。HV-Way Cache采用异构Tag阵列组织,通过允许多个组共享Tag项资源以缩减Tag路容量;Tag项替换信息以组为单位组织,挑选最久没有被使用的项作为被替换项。使用Cacti和Simics模拟器进行模拟实验,结果表明HV-Way Cache结构能以很少的性能损失实现面积、功耗开销的极大降低。     

一个由编译器控制的Cache替换策略

由于Cache拓染问题,传统的仅由硬件控制的Cache替换箫略不能得到令人满意的Cache利用率。为解决该问题,EPIC引入了Cache提示以辅助控制Cache替换。文章提出了一个由编译器辅助挖制的Cache替换策略：最优Cache划分（OCP）。OCP Cache替换策略简化了Cache行为和Cache失效分析方法。实验结果表明,OCP Cache替换箫略能有效地降低Cache失效率。     

一种基于权重的数据网格副本替换策略

针对数据网格中存储站点的容量限制,提出了一种基于权重的数据副本替换策略(WBRR).在网格模拟环境OptorSim上进行的模拟实验结果表明:基于权重的策略相比于传统的副本替换策略,在降低网络利用率的同时缩短了系统的响应时间,达到了提高系统性能的目的.     

基于修正LRU的压缩Cache替换策略

以优化压缩cache的替换策略为目标,提出一种优化的基于修正LRU的压缩cache替换策略MLRU-C。MLRU-C策略能利用压缩cache中额外的tag资源,形成影子tag机制来探测并修正LRU替换策略的错误替换决策,从而优化压缩cache替换策略的性能。实验结果表明,与传统LRU替换策略相比,MLRU-C平均能降低L2压缩cache失效率12.3%。     

一种新型能量转换装置初探—微波能量转换成直流能量

本文介绍了一种将天线收到的微波能量转换成直流能量的方法，输出的直流能量可供普通低功耗电路正常工作，具有一定的工程实用价值。     

数据网格中一种基于滑动窗口的副本创建和替换策略

数据网格中,数据副本技术提高了数据的访问速度,减少了带宽的消耗.副本创建策略是数据副本研究中的重要问题之一.提出了在P2P网络环境下,一种基于滑动窗口技术的副本创建和替换策略.使用传输时间比作为副本创建和替换的依据.分析和模拟显示,该方法能在控制访问空间的同时,获得良好的性能.     

语义缓存的最小权值项LWI替换策略

在客户-服务器数据库系统中，语义缓存是基于客户查询语义相关建立的一种客户缓存．语义缓存的内容由以往查询的结果以及相应的描述构成．针对语义缓存的特征，提出语义缓存下最小权值项LWI(1east weight itern)替换策略．该策略由缓存项投影属性的访问频率和缓存项与查询的条件匹配情况，结合数据访问的时间局部性考虑决定缓存项的权值，替换最小权值项．通过性能分析实验，在语义缓存中，基于LWI替换策略的系统性能要优于基于传统LRU和LFU替换策略的系统性能.     

一种基于重用距离预测与流检测的高速缓存替换算法

传统的缓存替换算法由于不能适应应用程序的流式访问行为而导致缓存性能不佳.设计基于周期检测的预测方法,分析程序访存重用距离的规律性和流式访问的复杂性,提出用重用距离预测能同时适应简单流和复杂流访问模式的RDP算法.RDP的基本思想是预测重用距离并动态维护重用距离计数,动态调整缓存数据的替换顺序,通过流采样缩减存储开销.实验结果表明,RDP算法能够很好地适应程序中多样化的流访问模式,其总体性能优于LRU算法和DIP算法,在32MB缓存上比传统LRU算法平均减少了27.5%的缓存缺失.     

SAGA:一种由流特性制导的微处理器高速缓存分配策略

传统的缓存替换策略,如广泛使用的LRU算法,在程序工作集大于缓存容量的情况下,不能有效开发流式数据的重用性,导致缓存性能很差.文中提出一种流特性制导的缓存分配策略(SAGA).该策略利用流检测引擎来发掘程序中的流特性信息,进而动态地在发生缓存缺失时指导是否为缺失数据分配缓存块,最终提高数据缓存的性能.实验表明,对于SPEC2000FP程序集,在1MB缓存上,比较于LRU策略,使用SAGA策略时缓存的缺失平均减少了31%,程序平均CPI降低4%.     

基于低能耗与高缓存命中并存的缓存替换算法

近年来无线传感器被广泛地利用在各个领域,与之相关的优化节能研究也层出不穷.作为信息共享、分发关键技术的缓存技术节能研究成为了研究热点之一.从缓存替换算法的角度对缓存技术节能进行研究,先对已有的缓存替换算法进行比较分析,在继承二分法思想以及无线传感器网络中缓存替换策略的研究思想的基础上,整合基于低能耗和高缓存命中的两种替换算法,构建出兼顾低能耗和高缓存命中双目标的缓存替换算法.最后通过仿真验证该算法在平均延迟时间、能量消耗以及缓存命中三个方面均有不同程度的提升.     

MDM3的缓存替换策略研究

文中从基于国产DBMS—DM3的MDM3体系入手，在分析了当前各种替换策略优缺点的基础上，提出了语义簇的概念及结构，给出了适合MDM3的缓存物理存储结构及缓存替换策略，最后给出了详细的替换算法。     

基于指令流访存模式预测的缓存替换策略

传统的缓存替换策略主要基于经验主义,近年来研究者们使用预测技术推测访存行为,提高缓存替换的准确性,预测技术的应用是当前缓存替换策略研究的热点.由于访存行为自身的复杂性,直接在缓存系统中预测访存行为是困难的,要面对很大的不确定性.当前已有的研究为了解决该问题,使用越来越复杂的预测算法来分析访存行为之间的关联.然而这种方式并未真正减小不确定性,同时现有的缓存替换策略很难避免乱序执行和缓存预取对访存行为分析过程的干扰.为了解决以上问题,提出了一种新的预测缓存访问序列的方法IFAPP(instruction flow access pattern prediction),根据分支预测技术推测程序指令流,定位指令流中的访存指令,进而对其中访存指令的行为逐一进行预测.通过访存序列计算每个替换候选项的重用距离,将重用距离最远的候选项踢出.该方法可以避免乱序执行和缓存预取的干扰,预测对象是行为简单的独立访存指令,减少预测过程中所面对的不确定性.实验结果表明,该算法在一级数据缓存上比LRU算法平均减少3.2%的缓存缺失.相比经典的基于缓存预测的BRRIP和BIP算法,该算法在一级数据缓存上分别减少12.3%和14.4%的缓存缺失.     

Proxy Cache Replacement Algorithms: A History-Based Approach

Accesing and circulation of Web objects has been facilitated by the design and implementation of effective caching schemes. Web caching has been integrated in prototype and commercial Web-based information systems in order to reduce the overall bandwidth and increase system's fault tolerance. This paper presents an overview of a series of Web cache replacement algorithms based on the idea of preserving a history record for cached Web objects. The number of references to Web objects over a certain time period is a critical parameter for the cache content replacement. The proposed algorithms are simulated and experimented under a real workload of Web cache traces provided by a major (Squid) proxy cache server installation. Cache and bytes hit rates are given with respect to different cache sizes and a varying number of request workload sets and it is shown that the proposed cache replacement algorithms improve both cache and byte hit rates.     

移动即时通讯软件的缓存替换策略

近年来,移动即时通讯软件功能越来越多样化,其聊天记录等数据的规模也越来越大,这给本身空间有限的移动终端的存储和处理带来很大压力。为了解决以上问题,研究和分析了移动即时通讯软件中针对不同部分的聊天记录用户的行为特点,进而探究了用户行为和缓存价值之间的联系,提出了一种基于用户浏览行为的缓存替换策略,针对每部分缓存的数据对用户的价值有选择地替换记录缓存。该策略可以很好地适应移动终端小内存、低带宽和即时通讯软件高时效性等要求。实验证明,所提策略具有较高的缓存命中率,且可有效控制即时通讯软件的缓存大小。     

一种基于有向图模型的数据广播终端缓存算法

数据广播是将宽带数据广播到智能终端的一项技术,在数字电视领域被广泛采用.越来越多的数据广播前端采用基于浏览器的数据广播,网页内容在这些前端被打包成TS流,经过数据广播信道传输到终端,由集成在机顶盒内的浏览器解析,最终被显示到电视屏幕.本文分析了基于浏览器的数据广播系统,在前端为待传输的树型文件系统构建了有向图模型,并将其转移矩阵播发到终端;在终端提出了基于有向图的LRU-G缓存算法.仿真实验表明,相比LRU和LIX,LRU-G能够有效提高命中率,降低等待时间,改善用户体验.