19、缓存替换与物联网侧信道攻击研究

缓存替换与物联网侧信道攻击研究

缓存替换算法研究

缓存内存的目的是将频繁访问的内存块靠近处理器。在大数据应用中，程序局部性可能会超出缓存容量，因此需要高效的缓存替换算法来保留频繁访问的块，同时及时淘汰无用块。以下是一些常见的缓存替换算法：

1. LACS算法 ：由A. Jain提出，考虑了局部性和成本敏感性两个因素。成本通过处理器在某个块上执行的指令数量来估计，选择低成本且局部性差的块作为替换对象，旨在尽可能多地保留高成本块在缓存中。
2. Jeong和Dubois的成本敏感算法 ：在多处理器的NUMA LLC架构中，观察到远程块访问的成本在延迟、带宽和能耗方面远高于相邻块。他们提出的算法在一定程度上牺牲了缓存缺失次数，但改善了整体的缺失延迟成本。
3. Jeong的负载/存储成本敏感算法 ：利用负载（高成本）和存储（低成本）的成本差异，预测下一次访问是负载还是存储指令，通过避免与负载相关的缺失来降低缺失成本。
4. Srinivasan等人的缓存架构 ：设计了一种缓存架构，用于保留关键块或对关键块进行预取。关键块通过分析负载链和处理器执行负载指令转发的独立指令的能力来识别。
5. Young的贪婪对偶算法 ：用于网络环境中的缓存管理，假设文档大小相同但成本不同，算法会保留高成本文档在缓存中，淘汰低成本文档。为了提高性能，还考虑了基于加权频率的时间因素。
6. MALRU算法 ：