一種兩級(jí)代碼緩存框架設(shè)計(jì)與測(cè)評(píng).pdf

1、為了解決指令集兼容問(wèn)題，以及提高程序的執(zhí)行速度，研究人員開發(fā)了跨指令集虛擬機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)二進(jìn)制優(yōu)化系統(tǒng)以及一些模擬器系統(tǒng)。代碼緩存管理是上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，對(duì)系統(tǒng)性能具有重要影響。 本文以程序的局部性原理為指導(dǎo)，通過(guò)設(shè)計(jì)高效的代碼緩存來(lái)提高上述系統(tǒng)的運(yùn)行速度，重點(diǎn)研究代碼緩存的索引存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和熱點(diǎn)替換算法。 本文的研究?jī)?nèi)容及主要貢獻(xiàn)有以下四點(diǎn)： 1．提出了新的兩級(jí)代碼緩存框架的索引

2、和存儲(chǔ)方法(GCCF-UI，Generational Code Cache Framework-United Indexing)。原來(lái)的兩級(jí)代碼緩存框架(GECF，Generational Code Cache Framevork)將整個(gè)代碼緩存空間分成不連續(xù)的三部分，替換一個(gè)熱點(diǎn)需修改兩個(gè)索引表，并在內(nèi)存中移動(dòng)熱點(diǎn)兩次。本文采統(tǒng)一索引的方法，將熱點(diǎn)屬于哪一級(jí)代碼緩存與熱點(diǎn)的存儲(chǔ)位置分離，消除了替換熱點(diǎn)時(shí)內(nèi)存移動(dòng)的開銷，并減少了查找索引

3、表的開銷。實(shí)驗(yàn)表明，GCCF—UI框架查找索引表和替換熱點(diǎn)的時(shí)間比GCCF框架平均減少了90.7％。 2．實(shí)現(xiàn)了一個(gè)代碼緩存性能評(píng)測(cè)模擬器，用于評(píng)測(cè)代碼緩存管理框架使用各種替換算法(FIFO、LFU、LRU)時(shí)的性能； 3．評(píng)測(cè)了GCCF—UI框架分別采用FIFO、LFU、LRU替換算法時(shí)的性能，發(fā)現(xiàn)GCCF—UI框架兩級(jí)都采用FIFO替換算法時(shí)性能最好； 4．將GCCF—UI與單級(jí)代碼緩存框架進(jìn)行了性能比較。在