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。     

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。     

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。     

基于Markov过程预测的页面置换方法

页面替换是操作系统实现虚拟存换方法的缺点,提出一种基于Markov随机过程的页面调度模型.通过分析页面置换序列,发现其规律并模拟该序列,目的是接近最优替换方法以降低缺页率.实现了基于该模型的页面置换方法,通过实验证明新方法能提高页面换入命中率并控制时间耗费.     

文件Cache自适应策略研究

Linux系统在被不同大小的数据块访问时,系统读写性能有差异。在少数特定访问数据块大小的应用中,Linux系统读写性能较差。文件Cache算法的性能是导致该问题的原因之一。在分析访问数据块大小对文件Cache算法性能的影响的基础上,提出了一种文件Cache自适应策略。该策略考虑了预取算法对于页面置换算法的影响,增强了页面置换算法对访问数据块大小变化的适应性,达到了提高Linux系统读写性能的目标。Linux系统读写性能测试实验表明,该策略可以使Linux系统在被不同大小的数据块访问时保持稳定且更优的读写性能。     

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。     

一种针对闪存的高效缓冲区置换算法

随着闪存容量的不断增长和闪存应用的日益广泛,针对闪存的缓冲区管理已成为一个迫切需要解决的问题.针对闪存的写代价显著高于读代价的特性,提出一种针对闪存的页面置换算法LEAC.LEAC根据页面的读写负载和闪存的读写代价差异对换出页面引起的预期闪存访问开销进行评估,优先换出预期访问开销最低的页.实验表明,LEAC可以显著降低闪存访问开销.     

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。     

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。     

Token-ordered LRU: an effective page replacement policy and its implementation in Linux systems

Most computer systems use a global page replacement policy based on the LRU principle to approximately select a Least Recently Used page for a replacement in the entire user memory space. During execution interactions, a memory page can be marked as LRU even when its program is conducting page faults. We define the LRU pages under such a condition as false LRU pages because these LRU pages are not produced by program memory reference delays, which is inconsistent with the LRU principle. False LRU pages can significantly increase page faults, even cause system thrashing. This poses a more serious risk in a large parallel systems with distributed memories because of the existence of coordination among processes running on individual node. In the case, the process thrashing in a single node or a small number of nodes could severely affect other nodes running coordinating processes, even crash the whole system. In this paper, we focus on how to improve the page replacement algorithm running on one node.

After a careful study on characterizing the memory usage and the thrashing behaviors in the multi-programming system using LRU replacement. we propose an LRU replacement alternative, called token-ordered LRU, to eliminate or reduce the unnecessary page faults by effectively ordering and scheduling memory space allocations. Compared with traditional thrashing protection mechanisms such as load control, our policy allows more processes to keep running to support synchronous distributed process computing. We have implemented the token-ordered LRU algorithm in a Linux kernel to show its effectiveness.     

基于ARC的闪存数据库缓冲区算法

闪存是一种纯电子设备,具备体积小、数据读取速度快、能耗低、抗震性强等优点,被用来部分替代机械硬盘从而提升存储系统的性能.但是,现有的缓冲区置换算法都是针对机械硬盘的物理特性进行设计和优化,因此有必要针对闪存的物理特性重新设计缓冲区置换算法.提出一种新的面向闪存数据库的缓冲区替换算法CF-ARC.算法设计了一种新的页替换机制,即在替换干净页或者脏页的时候考虑其访问频度的大小,优先将访问频度少的干净页替换出缓冲区,使得热页继续留在缓冲区提高命中率,从而获得更好的性能,通过对实验结果的对比分析发现CF-ARC在多数情况下具有比其它置换算法更高的性能.     

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。     

自适应一致性替换算法的设计与实现

针对代理缓存的一致性策略和替换策略还没有很好地结合起来的技术现状,基于最优化模型,提出、设计和实现了一种新的优化代理缓存的自适应一致性--替换算法(即 ACR算法).这种算法包括一致性策略和替换策略两部分,一致性策略采用自适应TTL机制,替换策略是基于成本/价值模型的算法.通过Trace-Driven模拟实验,结果表明ACR算法在陈旧命中比上均优于传统的几个替换算法.     

基于代价的闪存数据库缓冲区置换算法

提出一种基于闪存硬盘(solid state disk,简称SSD)的自适应缓冲区管理算法CBLRU,其将数据页的置换代价与其驻留内存的影响相结合,为每个数据页附加一个权值,当发生页缺失问题时,选择具有最小权值的数据页进行置换,从而可以在延长修改页驻留缓冲区的同时,避免某些修改页长期占用缓冲区中有效空间问题的发生.由于...     

Exploiting the least recently used page replacement algorithm

Many implementations of paged virtual memory systems employ demand fetching with least recently used (LRU) replacement. The stack characteristic of LRU replacement implies that a reference string which repeatedly accesses a number of pages in sequence will cause a page fault for each successive page referenced when the number of pages is greater than the number of page frames allocated to the program's LRU stack. In certain circumstances when the individual operations being performed on the referenced string are independent, or more precisely are commutative, the order of alternate page reference sequences can be reversed. This paper considers sequences which cannot be reversed and shows how placement of information on pages can achieve a similar effect if at least half the pages can be held in the LRU stack.     

Dismountable media management in tertiary storage systems

We describe an adaptive algorithm for tertiary storage media mount management. This predictive longest next reference mount management algorithm attempts to approximate the optimal page replacement policy, OPT     

信息中心网络中基于局部内容活跃度的自适应缓存算法

通过对信息中心网络的网内节点缓存建模,分析发现基于全局内容流行度的替换策略不适用于信息中心网络的分布式模式。继而提出了一种基于局部内容活跃度的缓存替换策略LAU,并基于该策略提出了一种自适应路径缓存算法ACAP,使缓存内容按照本地活跃度依次缓存在访问路径中。仿真结果表明,LAU策略提高了单节点缓存命中率;ACAP相比已有的路径缓存算法,具有较低的服务器命中率和跳数比。最后对该算法适用的缓存结构和拓扑结构进行了讨论和分析。