页面替换算法论文-李骁

页面替换算法论文-李骁

导读:本文包含了页面替换算法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:PCM,混合存储,页面替换,GEM5

页面替换算法论文文献综述

李骁[1](2015)在《基于混合存储架构的高效页面替换算法研究》一文中研究指出现代计算机系统的设计中,能耗已经成为越来越重要的因素,而存储能耗是其中不可忽略的重要部分。动态随机存储器(DRAM)作为当今主流的主存,是一种易失性存储器,由刷新引起的静态功耗较高,严重制约了存储系统的发展。相变存储器(PCM)是近年来涌现出的新的存储技术,它能够在现代计算机系统中承担重要角色。PCM的静态功耗大约只有DRAM的千分之一,存储密度大约为DRAM的4倍,而且,与DRAM一样,PCM也是按位进行访问,这些特性也决定了PCM可以作为主存的潜质。然而,PCM有两个最大的缺点导致PCM难以完全取代DRAM来单独作为主存。首先,PCM的物理特性使得PCM写操作的耗时和耗能比读操作要高很多。另一方面,PCM的写次数非常有限,这使得它的寿命非常有限。因此,综合考虑到DRAM较快的读写速度以及PCM高密度、低静态功耗的特点,现有的研究主要集中在如何设计更加合理高效的混合存储架构(DRAM+PCM)上。现有的解决方案主要可以分为两种,一种思路是使用容量较小的DRAM作为缓存,PCM作为主存,这样既发挥了PCM静态功耗低的优势又掩盖了其写操作高延迟的缺陷,但在这种架构下,一旦运行一些局部访问性很低的程序,那么频繁的缓存替换将会带来巨额的开销,这也会大大影响系统的效率。第二种思路则是PCM与DRAM共同作为主存,构成统一的内存地址空间,由操作系统中的同一页表来进行地址转换,该方法并没有增加额外的硬件,因此对现有系统影响较小。同时,相较于第一种思路,它可以提供更高的存储空间,因此现有的许多研究主要基于该种架构。混合主存系统作为上层Cache与物理外存的中间缓存,选择合理的页面替换算法对于系统的性能至关重要,但在混合主存架构下,算法的设计还需要在保证性能的情况下,将读频繁的页放到PCM中,将写频繁的页放到DRAM中,因此传统的页面替换算法并不能直接适用,因此设计对于页面替换算法的设计与研究成为混合主存系统的研究重点之一。本文首先对于写操作的预测机制进行了分析,对时间局部性和写频率的效果进行综合比较,本文发现在大多数情况下,写频率对于未来的预测要好于时间局部性,因此本文在利用时间局部性的同时利用读写频率来预测PCM的写操作,基于此本文提出了一种高效的页面替换算法。对于PCM中的页面采取主动替换的方式将合适的页面替换到DRAM中去,对于DRAM中的页采用被动的方式,当DRAM没有空闲页时才调用改进的CLOCK算法,找到最近写频率较低的页调入到PCM中。另一方面本文对于调入到PCM中的页也提出了一种损耗均衡算法,保证PCM中的页面能够均衡写入。为了评估页面替换算法和损耗均衡算法的性能,本文使用了GEM5模拟器,它是一款高度可配置的体系结构模拟器,为了有效进行实验,对GEM5模拟器源代码进行修改,使其符合混合存储架构的研究需要,并能够实现页面的迁移。实验结果表明,本文提出的算法可以有效地减少PCM的写次数,减少程序执行时间,提高PCM的寿命。(本文来源于《山东大学》期刊2015-06-30)

张谋[2](1990)在《高效页面替换算法JRU的研究》一文中研究指出本文首先对一些现存的页面替换算法(如FIFO,LRU等)进行了分析,并指出了这些算法的缺陷,尤其是当循环程序所需页数大于分配给它的实存页数时,将会出现连续页面失效,使系统几乎没有有效运算时间的所谓“颠簸”现象,为了解决这个问题,根据程序的局部性原理,提出了一个新的替换算法JRU(Just Recently Used),并对此算法进行了理论与实验上的分析和性能评价。(本文来源于《华北电力学院学报》期刊1990年01期)

页面替换算法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文首先对一些现存的页面替换算法(如FIFO,LRU等)进行了分析,并指出了这些算法的缺陷,尤其是当循环程序所需页数大于分配给它的实存页数时,将会出现连续页面失效,使系统几乎没有有效运算时间的所谓“颠簸”现象,为了解决这个问题,根据程序的局部性原理,提出了一个新的替换算法JRU(Just Recently Used),并对此算法进行了理论与实验上的分析和性能评价。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

页面替换算法论文参考文献

[1].李骁.基于混合存储架构的高效页面替换算法研究[D].山东大学.2015

[2].张谋.高效页面替换算法JRU的研究[J].华北电力学院学报.1990

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