[發明專利]一種基于長短周期訪問頻度的緩存數據替換方法

無效

• 申請號: 200910016363.3
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101576856A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 王文方
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06F12/12
• 分類號: G06F12/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、一種基于長短周期訪問頻度的緩存數據替換方法，其特征在于利用緩存數據訪問頻度值，反映緩存數據在長短周期內被訪問的情況，并按照緩存數據訪問頻度值的大小進行排序，查找最久未被使用的緩存數據，將該緩存數據替換出緩存區，并將新數據換入緩存區；結構包括緩存區、緩存替換接口模塊、緩存訪問頻度統計模塊、緩存訪問頻度排序模塊、緩存訪問頻度值記錄模塊和緩存替換處理模塊；緩存區連接緩存替換接口模塊和緩存訪問頻度統計模塊，緩存替換接口模塊連接緩存替換處理模塊，緩存替換處理模塊連接緩存訪問頻度排序模塊，緩存訪問頻度統計模塊和緩存訪問頻度排序模塊均與緩存訪問頻度值記錄模塊連接。

2、根據權利要求1所述的一種基于長短周期訪問頻度的緩存數據替換方法，其特征在于緩存訪問頻度值記錄模塊以記錄的形式存儲數據訪問頻度值，提供對緩存數據訪問頻度值的查找、更新和替換接口；緩存訪問頻度統計模塊主要負責計算緩存區內緩存數據的訪問頻度值，并且周期性的更新緩存訪問頻度值記錄模塊內的緩存數據的訪問頻度值；緩存訪問頻度排序模塊可調用緩存訪問頻度記錄模塊內的緩存數據的訪問頻度值，并按照訪問頻度值進行排序；緩存替換處理模塊負責對緩存數據進行替換，調用緩存訪問頻度排序模塊查找訪問頻度值最小的緩存數據，通過緩存替換接口模塊將該緩存數據替換出緩存區，并將新數據換入緩存區。

3、根據權利要求1所述的一種基于長短周期訪問頻度的緩存數據替換方法，其特征在于緩存數據替換流程為兩條，其中一條的具體流程為：

(1)、緩存訪問頻度統計模塊訪問緩存區的緩存數據，并且計算緩存區內緩存數據的訪問頻度值；

(2)、緩存訪問頻度統計模塊周期性的更新緩存訪問頻度值記錄模塊內的緩存數據的訪問頻度值；

(3)、當主機端訪問緩存區內的緩存數據時，緩存訪問頻度統計模塊重新計算緩存數據的訪問頻度值；

另一條的具體流程為：

(1)、緩存替換處理模塊通過調用緩存替換接口模塊提供的接口，向系統內部發出緩存數據替換請求；

(2)、緩存訪問頻度排序模塊調用緩存訪問頻度記錄模塊內的緩存數據的訪問頻度值，并按照訪問頻度值進行排序；

(3)、緩存替換處理模塊進行緩存數據替換處理，調用緩存訪問頻度排序模塊對訪問頻度值的排序，查找訪問頻度值最小的緩存數據；

(4)、緩存替換處理模塊通過緩存替換接口模塊將訪問頻度值最小的緩存數據替換出緩存區，并將新數據換入緩存區。

4、根據權利要求1所述的一種基于長短周期訪問頻度的緩存數據替換方法，其特征在于緩存數據的訪問頻度值的大小為4個字節，由高到低的每個字節，代表了間隔由短到長的周期內緩存數據被訪問的情況；用B_n[i]表示由高到低的第n個字節的第i位的取值，若在單位時間內，緩存數據塊被訪問，則置B₀[0]為1，否則置B₀[0]為0；每隔8^a個單位時間，采用如下規則更新緩存數據訪問頻度值：

(1)、B_a[i+1]＝B_a[i](i＝0，1，……，6)

(2)、B_a+1[i+1]＝B_a+1[i](i＝0，1，……，6)

(3)、B_a+1[0]＝B_a[0]||B_a[1]||……||B_a[6]||B_a[7]；

上述規則可以保證，若主機端訪問方式為長期周期訪問，那么低位字節中將有多位連續為1，若訪問訪問為短期頻繁訪問，那么高位字節中將有多位連續為1，而低位字節很少會出現多位連續為1的情況。