基于预测的Web缓存替换算法

为了提高Web缓存的性能,在缓存替换算法GDSF的基础上引入了预测机制,提出了基于预测的缓存替换算法PGDSF.先利用Web日志构造预测模型,再用预测模型对当前的用户访问序列进行预测,形成用户可能要访问的预测对象集.当缓存空间不能满足新请求对像时,则利用替换策略GDSF,将权值最小的且不属于预测对象集的对像进行替换.该算法综合考虑了各项因素对Web对象的影响,仿真实验结果表明,在一定的缓存空间内相对于GDSF替换算法有较高的文档命中率和字节命中率.     

一种基于访问图优化的缓存替换算法

针对目前数据库缓存替换算法替换策略单一,无法预测即将执行SQL语句的不足,提出了一种基于访问图优先的缓存替换算法CG-ABR(Call Graph Optimizing Adaptive Buffer Replacement).该算法通过查询优化器获得当前数据访问类型,自动调整缓存替换算法以适应实时变化的访问类型,改进了缓存访问的管理方法,并根据SQL语句的应用逻辑执行顺序来构造访问图Call Graph,基于Call Graph以预测将要执行的SQL语句,替换出未来不会被访问的页面缓存,以达到缓存空间优化的目的.实验结果与分析表明,CG-ABR算法是有效的,对实时变化的访问类型有较好的缓存命中率,具有良好的应用价值.     

基于预测的Web缓存替换策略

为提高Web缓存性能，在缓存替换算法的基础上加入预测机制，提出了基于预测的Web替换策略P-Re。预测算法采用PPM上下文模型，当缓存空间不够用来存放新的对象时，P-Re选择键值较小且未被预测到的对象进行替换。实验表明，基于预测的Web缓存替换算法P-Re相对于传统替换算法而言具有较高的命中率和字节命中率。     

基于谱聚类的Web多级缓存替换策略

服务器缓存性能的核心是缓存替换策略, 缓存替换策略直接影响缓存的命中率, Web缓存可以解决网络拥塞和用户访问延迟问题, 提高服务器的性能. 传统缓存替换算法的命中率往往不高, 为此文中提出了一种基于谱聚类的多级缓存替换策略. 该策略利用循环滑动窗口机制提取日志文件的多项时序特征和访问属性, 通过谱聚类对过滤后的数据集进行聚类分析从而得到访问预测结果. 多级缓存替换策略综合考虑了缓存对象的局部频率、全局频率以及资源大小能更好地对低价值资源进行剔除, 同时对高价值资源进行保留. 通过与传统替换算法LRU、LFU、RC、FIFO进行实验对比, 实验结果表明本文将谱聚类和多级缓存替换策略进行结合有效地提高了缓存请求命中率和字节命中率.     

基于关联规则的P2P视频点播缓存替换算法

传统的缓存替换算法缺乏对视频点播系统的针对性,不能有效的重用缓存数据,影响缓存查询命中率.为此,本文针对视频点播系统用户VCR操作的特点,提出了一种基于缓存数据块关联规则的P2P视频点播系统客户端缓存替换算法.此算法根据视频点播用户的VCR操作特征,在每个节点记录用户的播放历史,并利用P2P网络的优势,在节点间互换播放记录.节点从自身收集到的播放记录中提取出视频数据块之间的关联规则,根据关联规则更新数据块的流行度.缓存区被填满后流行度低的数据块就会被流行度较高的数据块替换.实验结果表明,与传统缓存替换算法相比,本算法能够提高缓存查询命中率,减轻服务器的负载.     

基于协同过滤的Web缓存替换算法研究

针对GDSF替换算法中对访问频率缺少预测的不足,提出了一种基于协同过滤的GDSF缓存替换算法(GDSF-CF)。该算法考虑了Web对象之间相似性与用户访问时间间隔,运用协同过滤算法生成Web对象的预测访问频率,并采用齐普夫定律参数对GDSF算法的目标函数进行了改进。当需要进行缓存替换时,利用目标函数价值计算缓存空间中的每个Web对象缓存价值,将最小缓存价值的Web对象进行替换。仿真实验结果表明,该算法的命中率HR和字节命中率BHR都有较大提升。     

一种高效的流媒体代理缓存替换算法

提出基于流行度和将来访问次数的最小效用替换算法（SCU-PFUT）,考虑流媒体文件的字节有效性和文件块大小等因素,使替换出内存的数据块更合理。避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题,与LRU, LFU和SCU-2算法相比,该算法的缓存命中率、字节命中率和空间利用率较高。     

动态数据处理平台分布式缓存替换算法仿真

针对传统分布式缓存替换算法路由器命中缓存性能不足的问题,提出一种动态数据处理平台分布式缓存替换算法。描述动态数据处理平台分布式数据缓存信息,构建动态数据处理平台的缓存架构表,并根据缓存情况替换缓存架构表,通过不断替换的缓存架构表改进权重替换算法,在算法中添加缓存对象这一参数,并通过改进后的算法计算缓存对象的更新权重值及其权重成本,根据计算成本替换LRU链表中的尾指针元素,当元素已存在缓存中并且被命中时、或出现被请求的新元素时,则更新LRU链,构造新的LRU链表,通过重构的LRU链表构建分布式缓存替换策略,从而实现动态数据处理平台分布式缓存替换算法的构建。为了证明动态数据处理平台分布式缓存替换算法的优越性,将其与传统分布式缓存替换算法进行比较,实验结果证明,上述算法的路由器命中缓存性能优于传统算法,更适合进行动态数据处理平台的分布式缓存替换。     

改进的最小效用流媒体代理缓存替换算法

在SCU-K算法的基础上,提出了基于流行度和将来访问次数的最小效用替换算法（SCU-PFUT）。此外算法还考虑了流媒体文件的字节有效性和文件块大小的因素,使得替换出内存的数据块更加合理。不但避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题,相对于LRU、LFU和SCU-2,其在缓存命中率、字节命中率和空间利用率都得到了提升。     

基于最小价值的流媒体缓存替换算法

为提高基于P2P流媒体系统的服务质量,提出了一种基于最小价值的流媒体缓存替换算法SDU.研究了现有的缓存替换算法,通过对现有的缓存替换算法的理解、研究和分析,得出了现有的缓存替换算法在P2P网络节点间效率不高.对P2P网络和流媒体系统的分析研究,提出了SDU算法.该算法综合考虑了副本的供求关系、数据的紧迫度和数据的字节...     

A new cache architecture based on temporal and spatial locality

A data cache system is designed as low power/high performance cache structure for embedded processors. Direct-mapped cache is a favorite choice for short cycle time, but suffers from high miss rate. Hence the proposed dual data cache is an approach to improve the miss ratio of direct-mapped cache without affecting this access time. The proposed cache system can exploit temporal and spatial locality effectively by maximizing the effective cache memory space for any given cache size. The proposed cache system consists of two caches, i.e., a direct-mapped cache with small block size and a fully associative spatial buffer with large block size. Temporal locality is utilized by caching candidate small blocks selectively into the direct-mapped cache. Also spatial locality can be utilized aggressively by fetching multiple neighboring small blocks whenever a cache miss occurs. According to the results of comparison and analysis, similar performance can be achieved by using four times smaller cache size comparing with the conventional direct-mapped cache.And it is shown that power consumption of the proposed cache can be reduced by around 4% comparing with the victim cache configuration.     

面向移动端基于社交关系的图片缓存替换算法

随着移动终端深入人们的生活,移动社交APP得到了广泛使用。在移动社交APP中往往会使用大量的图片资源,如微信朋友圈、Instagram的图片分享等。在APP中浏览图片会消耗较多的网络流量,影响加载速度,因此大部分APP采用首先显示缩略图,根据用户需求再加载原图的策略。在服务器端也采用缓存技术来加快缩略图产生时间,减少磁盘I/O。但是,当前的缓存机制更多关注的是缓存的访问频率、最近访问时间等因素,并没有过多关注数据生成用户之间的社交关系,也没有考虑移动用户对缩略图和原图的不同访问模式。把缓存划分为两个部分:缩略图缓存区和原图缓存区,提出了基于社交关系的图片缓存替换算法,在传统缓存替换算法的基础上增加用户的社交关系以及缩略图和原图的关联关系,通过计算图片的缓存价值进行缓存替换。实验表明,所提出的基于社交关系的图片缓存替换算法对于缩略图和原图的缓存命中率都有明显提高。     

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.     

异构环境下MPI程序Cache访问的单机模拟

Cache模拟工具可以在单机上模拟运行于异构环境下的并行程序的Cache访问。用户依照自己的需求指定Cache模型参数及替换算法，对每个进程中的某一段进行模拟，使并行程序中每个或每组子进程/线程分别对应一个Cache模型，从而同时得到每个或每组子进程/线程的Cache访问参数。使用单机Cache模拟环境降低了并行程序的Cache模拟对实际并行环境的依赖。同时，用户还可以很方便地在其基础上扩展并使用自行开发的替换算法或进程通信模块功能，适应了不同用户对并行程序Cache模拟工具的需要。     

实时碰撞检测算法中的数据缓存优化技术研究

在实时碰撞系统中,数据缓存的利用率对性能有极大的影响,本文通过重新设计算法和数据结构,并以一种更 具预测性、线性或部分线性的方式访问数据,有效地改善数据局域性特征。达到降低数据尺寸、提高空间和时间局域性特征进 而提高数据缓存利用率的目的。     

一种新颖的软件可控Cache优化方法

由于Cache污染问题,传统的仅由硬件控制的Cache替换策略不能得到令人满意的Cache利用率。随着软件可控Cache机制的出现,编译器开始可以直接控制Cache替换,改善Cache行为。本文证明了一个Cache提示优化定理,并依该定理提出了一个由编译器辅助控制的Cache替换策略:最优Cache划分(OCP)。OCPCache替换策略简化了Cache行为和Cache失效分析方法。实验结果表明OCPCache替换策略能有效地降低Cache失效率。     

位置感知查询中的协作缓存管理

位置感知查询（LAQ）是移动系统中常用的一种查询方式。提出了一种位置感知查询中的协作缓存管理技术（CoMA-LA）,该方法包括三方面的内容：（1）缓存中语义相近数据项的合并;（2）相邻缓存间的协作替换策略;（3）缓存间的数据一致性保证。通过仿真实验将CoMA-LA和传统的LRU算法以及一些已有的缓存替换方法进行了比较,实验结果表明采用CoMA-LA技术能够有效提高缓存利用率,从而降低平均访问时间,提高查询命中率。     

Reducing Cache Conflicts by Multi-Level Cache Partitioning and Array Elements Mapping

This article presents an algorithm to reduce cache conflicts and improve cache localities. The proposed algorithm analyzes locality reference space for each reference pattern, partitions the multi-level cache into several parts with different sizes, and then maps array data onto the scheduled cache positions to eliminate cache conflicts. A greedy method for rearranging array variables in declared statement is also developed, to reduce the memory overhead for mapping arrays onto a partitioned cache. Besides, loop tiling and the proposed schemes are combined to exploit opportunities for both temporal and spatial reuse. Atom is used as a tool to develop a simulation of the behavior of the direct-mapping cache to demonstrate that our approach is effective at reducing number of cache conflicts and exploiting cache localities. Experimental results reveal that applying the cache partitioning scheme can greatly reduce the cache conflicts and thus save program execution time in both single-level cache and multi-level cache hierarchies.     

基于分块路径缓存的在线路径搜索算法

为建立一个高效的互联网在线地图服务路径搜索引擎,提出一种基于分块路径缓存的最短路径算法。对路网重采样得到路网密集度图像,提出路网分块算法ISODATA。根据路网子块构建路径缓存设计缓存路径索引算法,提出基于子块缓存路径与节点间动态路径结合的双向路径搜索算法。实验结果表明,该算法可将城市级在线路径搜索时间控制在0.2 s以内,降低网络地图服务路径计算服务器负荷。