局部性訪問

1. 什麼是存儲訪問的局部性原理,它分別成哪兩個方面的局部性

程序局部性原理:虛擬存儲管理的效率與程序局部性程序有很大關系。根據統計，進程運行時，在-
段時間內，其程序的執行往往呈現岀高度的局限性，包括時間局部性和空間局部性
1、時間局部性:是指若一條指令被執行，則在不久的將來，它可能再被執行
2、空間局部性:是指一旦一個存儲單元被訪問，那它附近的單元也將很快被訪問

2. 什麼是程序的局部性原理

程序局部性原理：虛擬存儲管理的效率與程序局部性程序有很大關系。根據統計，進程運行時，在一段時間內，其程序的執行往往呈現出高度的局限性，包括時間局部性和空間局部性。
1、時間局部性：是指若一條指令被執行，則在不久的將來，它可能再被執行。
2、空間局部性：是指一旦一個存儲單元被訪問，那它附近的單元也將很快被訪問。

3. 計算機組成原理中的局部性原理是什麼

時間局部性就是，最近被訪問的存儲單元，在之後很有可能會被再次訪問到；

空間局部性就是，對於正在被訪問的存儲單元附近的位置，在之後很有可能會被訪問到。

這個很容易理解，以一段常見的代碼為例：

for(i = 0; i <= 100; i++) {

sum += array[i];

}

其中i、sum 這些元素現在正被訪問，在之後也一定會被重復訪問，這就是時間局部性；

而array這個數組，現在訪問了array[0]的位置，那之後緊接著就會訪問它附近的位置，比如array[1]、array[2]等等，這就是空間局部性。

根據局部性原理，可以做一些相關設計。比如cache就是利用局部性原理設計出來的。

4. 什麼是程序訪問的局部性，存儲系統中哪一級採用了程序訪問的局部性原理

程序訪問的局部性是指程序執行的局部規律，即在一段時間內，整個復製程序的執行僅限於程序的一部分。

他們傾向於引用與其他最近引用的項相鄰的項，或者與最近自引用的項相鄰的項。局部性通常有兩種形式：時間局部性和空間局部性

在存儲系統中，cache－mainmemory層次結構和main－secondarymemory層次結構採用了程序訪問的本地原則。

程序局部性包括程序的時間局部性和空間局部性。

1．程序的時間位置：指的是要被raider程序使用的信息可能是當前正在使用的信息。

2．程序的空間定域性：指程序所使用的信息可能是相鄰的，也可能是與空間中所使用的信息相鄰的。

(4)局部性訪問擴展閱讀：

丹寧根據程序的局部化理論，提出了工作集理論。工作集是進程運行時頻繁訪問的頁面集合。

顯然，我們知道，通過將程序的工作集完全保存在內存中，可以極大地減少進程中丟失的頁面數量。否則，進程將在進程頻繁的頁面中斷中運行，從而出現頻繁的頁面in／out現象100，導致系統性能下降，甚至出現「抖動」。

工作集的劃分可以通過固定的時間長度或固定的頁面長度來完成。當發生碰撞現象時，說明系統負荷過大。二是控制缺頁率，當缺頁率達到極限時，再增加內存分配量；當缺頁率達到下限時，內存分配就會減少。

5. 誰可以很詳細的解釋一下局部性啊，分空間的和時間的

進程運行時，在一段時間里，程序的執行往往呈現高度的局部性，包括時間局部性和空間局部性。時間局部性是一旦一個指令被執行了，則在不久的將來，它可能再被執行。空間局部性是一旦一個指令一個存儲單元被訪問，那麼它附近的單元也將很快被訪問。程序的局部性原理是虛擬存儲技術引入的前提。虛擬存儲的實現原理是，當進程要求運行時，不是將它全部裝入內存，而是將其一部分裝入內存，另一部分暫時不裝入內存。

6. 虛擬存儲器管理中的基礎是()原理

程序的主存儲器原理

存儲管理策略的基礎是局部性原理，即進程往往會不均勻地高度局部化地訪問主存。局部性表現在時間局部性和空間局部性兩方面。其中，時間局部性是指最近被訪問的存儲位置，很可能不久將還會被訪問；空問局部性是指存儲訪問有成組的傾向，當訪問某位置後，很可能也要訪問其附近的位置。虛擬存儲器管理中的基礎是程序的主存儲器原理。

(6)局部性訪問擴展閱讀：

存儲訪問局部性最有意義的結果是：只要進程所需要的頁面子集駐留在主存中，進程就可以有效地運行。根據局部性訪問特性，Denning闡述了程序性能的工作集理論。工作集是進程活躍地訪問的頁面集合。工作集理論指出，為使進程有效地運行，它的頁面工作集應該駐留在內存中，否則由於進程頻繁地從輔存請求頁面，會出現抖動的頁面調度活動。

7. 局部性原理

局部性通常有兩種形式：

時間局部性（temporal locality）：在一個具有良好時間局部性的程序中，被引用過一次的內存位置很可能在不遠的將來再被多次引用。
空間局部性（spatial locality）在一個具有良好空間局部性的程序中，如果一個內存位置被引用了一次，那麼程序很可能在不遠的將來引用附近的一個內存位置。
程序員應該理解局部性原理，一般而言，有良好局部性的程序比局部性差的程序運行得更快。


現代計算機系統的各個層次，從硬體到操作系統，再到應用程序，它們的設計都利用了局部性。

在硬體層，局部性原理允許計算機設計者通過引入小而快速的高速緩存存儲器來保存最近被引用的指令和數據項，從而提高對主存的訪問速度。
在操作系統級，局部性原理允許系統使用主存作為虛擬地址空間最近被引用塊的高速緩存。類似的，操作系統用主存來緩存磁碟文件系統中最近被使用的磁碟塊。
在應用程序的設計中，局部性原理也扮演者重要角色。如Web瀏覽器將最近被引用的文檔放在本地磁碟上，利用的就是時間局部性。大容量的Web伺服器將最近被請求的文檔放在前端磁碟高速緩存中，這些緩存能滿足對這些文檔的請求，而不需要伺服器的干預。

8. 空間局部性和時間局部性的策略是什麼

進程運行時，在一段時間里，程序的執行往往呈現高度的局部性，包括時間局部性和空間局部性。時間局部性是一旦一個指令被執行了，則在不久的將來，它可能再被執行。空間局部性是一旦一個指令一個存儲單元被訪問，那麼它附近的單元也將很快被訪問。

程序的局部性原理是虛擬存儲技術引入的前提。虛擬存儲的實現原理是，當進程要求運行時，不是將它全部裝入內存，而是將其一部分裝入內存，另一部分暫時不裝入內存。

(8)局部性訪問擴展閱讀:

時間局部性

如果在某一點時訪問了存儲器的特定位置，則很可能在不久的將來將再次訪問相同的位置。在對相同存儲器位置的相鄰訪問之間存在時間接近性。

在這種情況下，通常努力將訪問過的數據的副本存儲在可以被更快訪問的特殊存儲器中。時間局部性是空間局部性的特殊情況，即當預期位置與當前位置相同時。

空間局部性

如果特定存儲位置在特定時間被訪問，則很可能在不久的將來訪問附近的存儲位置。在這種情況下，通常嘗試猜測當前訪問周圍的區域的大小和形狀，對於該區域，值得准備更快的訪問。

局部性的原因

局部性有幾個原因。這些原因是某些方面要實現的目標或接受的情況。以下原因不是不相交的；事實上，下面的列表從最一般的情況到特殊情況：

可預測性:事實上，局部性只是計算機系統中一種可預測的行為。

程序結構

局部性通常因為創建計算機程序的方式而發生，用於處理可決定的問題。通常，相關數據存儲在存儲器中的附近位置。計算中常見的一種模式涉及幾個項目的處理，一次一個。這意味著如果進行大量處理，則將訪問單個項目多次，從而導致時間局部性。

此外，移動到下一項意味著將讀取下一項，導致空間局部性，因為存儲器位置通常被批量地讀取。

線性數據結構

局部性通常因為代碼包含循環，傾向於通過索引訪問數組或其他數據結構。當相關數據元素被線性地排列和訪問時，發生順序局部性，即空間局部性的特殊情況。例如，從基地址到最高元素的一維數組中的元素的簡單遍歷將利用存儲器中數組的順序局部性。

當線性遍歷在具有相同結構和大小的相鄰數據結構的較長區域上，訪問每個結構的相互對應的元素而不是整個結構時，發生更一般的等距局部性。這是當矩陣被表示為行的順序矩陣並且需要訪問矩陣的單個列時的情況。

內存層次結構的效率

雖然隨機存取存儲器使程序員能夠在任何時間在任何地方讀取或寫入，但在實踐中，等待時間和吞吐量會受到高速緩存的效率的影響，這通過增加訪問局部性來改進。訪問局部性差導致緩存抖動和緩存污染，為了避免它，具有弱局部性的數據元素可以從緩存旁路。

參考資料：網路-訪問局部性

9. 1．什麼是「程序訪問的局部性」存儲系統中哪一級採用了程序訪問的局部性原理

程序的局部性原理，即程序的地址訪問流有很強的時序相關性，未來的訪問模式與最近已發生的訪問模式相似。根據這一局部性原理，把主存儲器中訪問概率最高的內容存放在Cache中，當CPU需要讀取數據時就首先在Cache中查找是否有所需內容，如果有則直接從Cache中讀取；若沒有再從主存中讀取該數據，然後同時送往CPU和Cache。

10. 什麼是程序訪問的局部性存儲系統中哪一級採用了程序訪問的局部性原理

程序訪問的局部性是指程序在執行時呈現出局部性規律，即在一段時間內，整個程序的執行僅限於程序中的某一部分。它們傾向於引用的數據項鄰近於其他最近引用過的數據項，或者鄰近於最近自我引用過的數據項。局部性通常有兩種形式：時間局部性和空間局部性

存儲系統中Cache-主存層次和主存-輔存層次均採用了程序訪問的局部性原理。