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吳金輝()
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在多體并行存儲系統(tǒng)中,由于 i/o 設(shè)備向主存請求的級別高于 CPU 訪存,這就出現(xiàn)了 cpu 等待 i/o 設(shè)備訪存的現(xiàn)象,致使 cpu 空等一段時間,甚至可能等待幾個主存周期,從而降低了 cpu 的工作效率。為了避免 cpu 與 i/o 設(shè)備爭搶訪存,可在 cpu 與主存之間加一級緩存,這樣,主存可將 cpu 要取的信息提前送至緩存,一旦主存在與 i/o 設(shè)備交換時, cpu 可直接從緩存中讀取所需信息,不必空等而影響效率。
3 目前提出的算法可以分為以下三類(第一類是重點要掌握的):
(1)傳統(tǒng)替換算法及其直接演化,其代表算法有 :①lru( least recently used)算法:將最近最少使用的內(nèi)容替換出cache ;②lfu( lease frequently used)算法:將訪問次數(shù)最少的內(nèi)容替換出cache;③如果cache中所有內(nèi)容都是同一天被緩存的,則將最大的文檔替換出cache,否則按lru算法進行替換 。④fifo( first in first out):遵循先入先出原則,若當(dāng)前cache被填滿,則替換最早進入cache的那個。
(2)基于緩存內(nèi)容關(guān)鍵特征的替換算法,其代表算法有:①size替換算法:將最大的內(nèi)容替換出cache②lru— min替換算法:該算法力圖使被替換的文檔個數(shù)最少。設(shè)待緩存文檔的大小為s,對cache中緩存的大小至少是s的文檔,根據(jù)lru算法進行替換;如果沒有大小至少為s的對象,則從大小至少為s/2的文檔中按照lru算法進行替換;③lru—threshold替換算法:和lru算法一致,只是大小超過一定閾值的文檔不能被緩存;④lowest lacency first替換算法:將訪問延遲最小的文檔替換出cache。
(3)基于代價的替換算法,該類算法使用一個代價函數(shù)對cache中的對象進行評估,最后根據(jù)代價值的大小決定替換對象。其代表算法有:①hybrid算法:算法對cache中的每一個對象賦予一個效用函數(shù),將效用最小的對象替換出cache;②lowest relative value算法:將效用值最低的對象替換出cache;③least normalized cost replacement(lcnr)算法:該算法使用一個關(guān)于文檔訪問頻次、傳輸時間和大小的推理函數(shù)來確定替換文檔;④bolot等人 提出了一種基于文檔傳輸時間代價、大小、和上次訪問時間的權(quán)重推理函數(shù)來確定文檔替換;⑤size—adjust lru(slru)算法:對緩存的對象按代價與大小的比率進行排序,并選取比率最小的對象進行替換。
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