순차 참조와 순환 참조들을 고려한 버퍼 캐쉬 관리 기법 = An Effective Buffer Management Scheme for Sequential and Looping References
저자
김종민(Jong Min Kim) ; 최종무(Jongmoo Choi) ; 김제성(Jesung Kim) ; 이동희(Donghee Lee) ; 노삼혁(Sam H. Noh) ; 민상렬(Sang Lyul Min) ; 조유근(Yookun Cho) ; 김종상(Chong Sang Kim)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2001
작성언어
Korean
KDC
569
등재정보
구)KCI등재(통합)
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
33-44(12쪽)
제공처
최근 버퍼 캐쉬의 성능을 향상시키기 위한 많은 블록 교체 기법들이 제안되었으며 이 중에서 작업 집합 (working set) 변화에 잘 적응하고 구현이 용이한 Least Recently Used (LRU) 블록 교체 기법이 널리 사용되고 있다. 그러나 LRU 블록 교체 기법은 블록들이 규칙적인 참조 패턴을 보이면서 순차 참조되거나 순환 참조될 때 이 규칙성을 적절히 이용하지 못해 성능이 저하되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 다중 응용 트레이스를 이용하여 LRU 블록 교체 기법의 문제점을 관찰하고, 이 문제점을 해결하는 통합된 형태의 효율적인 버퍼 관리 (Unified Buffer Management, 이하 UBM) 기법을 제안한다. UBM 기법은 순차 참조 및 순환 참조를 자동 검출하여 분리된 공간에 저장하고 이들 참조에 적합한 블록교체 기법으로 이 공간을 관리한다. 또한 순차 참조와 순환 참조를 위한 공간과 나머지 참조를 위한 공간의 비율을 최적으로 할당하기 위해 온라인에서 수집된 정보를 이용하여 계산된 단위 공간 증가당 예상 버퍼 적중 증가율을 이용한다. 다중 응용 트레이스 기반 시뮬레이션 실험에서 UBM 기법의 버퍼 적중률은 LRU 블록 교체 기법에 비해 평균 12%, 최대 28%까지 향상된 결과를 보였다.
더보기The Least Recently Used (LRU) block replacement scheme is still widely used due to its simplicity. While simple, it still adapts well to the changes of the working set, and has been shown to be efficient when recently referenced blocks are likely to be re-referenced in the near future. The main drawback of the LRU scheme, however, is that it exhibits performance degradations because it does not make use of reference regularities such as sequential and looping references. In this paper, we present the Unified Buffer Management (UBM) scheme that exploits these regularities and yet, is simple to deploy. The UBM scheme automatically detects sequential and looping references and stores the detected blocks in separate partitions of the buffer cache. These partitions are managed by appropriate replacement schemes based on their detected patterns. The allocation problem among the divided partitions is also tackled with the use of the notion of marginal gains. The performance gains obtained through the use of this scheme are substantial. Trace-driven simulation experiments show that the hit ratios improve by as much as 28% (with an average of 12%) compared to the LRU scheme for the traces we considered.
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