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仮想化環境下における下位キャッシュの参照の時間的局所性の解析

机译:虚拟环境下低级缓存引用的时间局部性分析

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摘要

As cloud computing becomes common, virtualized environment is of increasing its importance. In virtualized environment, two operating systems, which are guest operating system and host operating system, run concurrently. Both of them have caching function, thus two caches works concurrently. In most cases, LRU cache replacement algorithm is applied in guest operating system cache. Applying LRU in the upper cache, which is the guest operating system cache, leads negative temporal locality of reference in the lower cache, which is the host operating system cache. Thus LRU may not work effectively in the lower cache. In this paper, we explore locality of reference in a host operating system cache. In addition, we evaluate performance of existing cache replacement algorithms in host operating system cache with our simulation and that of an implementation of practical operating system.%クラウドコンピューティングの普及により仮想化環境の重要性が高まっている.仮想化環境では,ゲストOSとホストOSの二種類のOSが動作し,それぞれがキヤッシュ機能を提供している.このような二重のキャッシュ環境では,下位キャッシュ(ホストOSキャッシュ)に対する参照の時間的局所性が通常の局所性と異なる可能性が考えられる.本稿では,仮想化環境における下位キヤッシュへの参照の局所性の解析結果を示し,通常の参照の時間的局所性と異なることを示す.そして,シミュレーションにより既存のキャッシュ置換アルゴリズムの性能を示し,LRUなどの既存のキャッシュ置換アルゴリズムが効果的に機能しないことを示す.最後に,実際の仮想化環境におけるゲストOSキャッシュとホストOSキャッシュのヒット率を示し,下位キャッシュメモリが効果的に機能していないことを示す.
机译:随着云计算的普及,虚拟化环境变得越来越重要。在虚拟化环境中,来宾操作系统和主机操作系统这两个操作系统可以同时运行。它们都具有缓存功能,因此两个缓存可以同时工作。在大多数情况下,LRU缓存替换算法被应用于来宾操作系统缓存中。在上层缓存(即来宾操作系统缓存)中应用LRU,会在下层缓存(即主机操作系统缓存)中导致引用的时间局部性为负。因此,LRU在较低的缓存中可能无法有效工作。在本文中,我们探讨了主机操作系统缓存中引用的位置。此外,我们通过仿真和实际操作系统的实施情况评估主机操作系统缓存中现有缓存替换算法的性能。%想想环境では,ゲストOSとホストOSの二种のOSが动作し,それぞれがキヤッシュ机能を提供している。このような二重のキャッシュ环境では,下位キャッシュ(ホストOSキャッシュ)に対する参照の时间的局所性では通常の局所性と异なる可能が考えられる。本稿では,仮想化环境における下位キヤッシュへの参照の局所性の解析结果を示し,通常の参照の时间的局所性と异なることを示す。そして,シューションにより既存のキャッシュ替换アルゴリズムの性能を示し,LRUなどの既存のキャッシュ替换アルゴリズムが效果的に机能しないことを示す。最后に,実际の仮想化环境におけるゲストOSキャッシュス示し,下位キャッシュメモリが效果的に机能していないことを示す。

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