LRU算法四种实现方式介绍(转)

LRU全称是Least Recently Used,即最近最久未使用的意思。

LRU算法的设计原则是:如果一个数据在最近一段时间没有被访问到,那么在将来它被访问的可能性也很小。也就是说,当限定的空间已存满数据时,应当把最久没有被访问到的数据淘汰。

实现LRU

 1. 用一个数组来存储数据,给每一个数据项标记一个访问时间戳,每次插入新数据项的时候,先把数组中存在的数据项的时间戳自增,并将新数据项的时间戳置为0并插入到数组中。每次访问数组中的数据项的时候,将被访问的数据项的时间戳置为0。当数组空间已满时,将时间戳最大的数据项淘汰。
2.利用一个链表来实现,每次新插入数据的时候将新数据插到链表的头部;每次缓存命中(即数据被访问),则将数据移到链表头部;那么当链表满的时候,就将链表尾部的数据丢弃。
3. 利用链表和hashmap。当需要插入新的数据项的时候,如果新数据项在链表中存在(一般称为命中),则把该节点移到链表头部,如果不存在,则新建一个节点,放到链表头部,若缓存满了,则把链表最后一个节点删除即可。在访问数据的时候,如果数据项在链表中存在,则把该节点移到链表头部,否则返回-1。这样一来在链表尾部的节点就是最近最久未访问的数据项。
对于第一种方法, 需要不停地维护数据项的访问时间戳,另外,在插入数据、删除数据以及访问数据时,时间复杂度都是O(n)。对于第二种方法,链表在定位数据的时候时间复杂度为O(n)。所以在一般使用第三种方式来是实现LRU算法。

当存在热点数据时,LRU的效率很好,但偶发性的、周期性的批量操作会导致LRU命中率急剧下降,缓存污染情况比较严重。

扩展

1.LRU-K

LRU-K中的K代表最近使用的次数,因此LRU可以认为是LRU-1。LRU-K的主要目的是为了解决LRU算法“缓存污染”的问题,其核心思想是将“最近使用过1次”的判断标准扩展为“最近使用过K次”。相比LRU,LRU-K需要多维护一个队列,用于记录所有缓存数据被访问的历史。只有当数据的访问次数达到K次的时候,才将数据放入缓存。当需要淘汰数据时,LRU-K会淘汰第K次访问时间距当前时间最大的数据。

数据第一次被访问时,加入到历史访问列表,如果书籍在访问历史列表中没有达到K次访问,则按照一定的规则(FIFO,LRU)淘汰;当访问历史队列中的数据访问次数达到K次后,将数据索引从历史队列中删除,将数据移到缓存队列中,并缓存数据,缓存队列重新按照时间排序;缓存数据队列中被再次访问后,重新排序,需要淘汰数据时,淘汰缓存队列中排在末尾的数据,即“淘汰倒数K次访问离现在最久的数据”。LRU-K具有LRU的优点,同时还能避免LRU的缺点,实际应用中LRU-2是综合最优的选择。由于LRU-K还需要记录那些被访问过、但还没有放入缓存的对象,因此内存消耗会比LRU要多。

2.two queue

Two queues(以下使用2Q代替)算法类似于LRU-2,不同点在于2Q将LRU-2算法中的访问历史队列(注意这不是缓存数据的)改为一个FIFO缓存队列,即:2Q算法有两个缓存队列,一个是FIFO队列,一个是LRU队列。 当数据第一次访问时,2Q算法将数据缓存在FIFO队列里面,当数据第二次被访问时,则将数据从FIFO队列移到LRU队列里面,两个队列各自按照自己的方法淘汰数据。

新访问的数据插入到FIFO队列中,如果数据在FIFO队列中一直没有被再次访问,则最终按照FIFO规则淘汰;如果数据在FIFO队列中再次被访问到,则将数据移到LRU队列头部,如果数据在LRU队列中再次被访问,则将数据移动LRU队列头部,LRU队列淘汰末尾的数据。

3.Multi Queue(MQ)

MQ算法根据访问频率将数据划分为多个队列,不同的队列具有不同的访问优先级,其核心思想是:优先缓存访问次数多的数据。 详细的算法结构图如下,Q0,Q1….Qk代表不同的优先级队列,Q-history代表从缓存中淘汰数据,但记录了数据的索引和引用次数的队列:

新插入的数据放入Q0,每个队列按照LRU进行管理,当数据的访问次数达到一定次数,需要提升优先级时,将数据从当前队列中删除,加入到高一级队列的头部;为了防止高优先级数据永远不会被淘汰,当数据在指定的时间里没有被访问时,需要降低优先级,将数据从当前队列删除,加入到低一级的队列头部;需要淘汰数据时,从最低一级队列开始按照LRU淘汰,每个队列淘汰数据时,将数据从缓存中删除,将数据索引加入Q-history头部。如果数据在Q-history中被重新访问,则重新计算其优先级,移到目标队列头部。 Q-history按照LRU淘汰数据的索引。
MQ需要维护多个队列,且需要维护每个数据的访问时间,复杂度比LRU高。

LRU算法对比

对比点对比
命中率LRU-2 > MQ(2) > 2Q > LRU
复杂度LRU-2 > MQ(2) > 2Q > LRU
代价LRU-2  > MQ(2) > 2Q > LRU

原文地址:https://blog.csdn.net/elricboa/article/details/78847305

Windows10 下搭建汇编语言开发环境(转)

1. 工具准备

1)下载 DOSBOX

工具介绍:DOSBox 是一个 DOS 模拟程序,由于它采用的是 SDL 库,所以可以很方便的移植到其他的平台。目前,DOSBox 已经支持在 Windows、Linux、Mac OS X、BeOS 、palmOS、Android 、webOS、os/2等系统中运行。不少DOS下的游戏都可以直接在该平台上运行。

工具官网:http://www.dosbox.com/
项目主页:http://sourceforge.net/projects/dosbox/
下载链接:http://sourceforge.net/projects/dosbox/files/dosbox/0.74/DOSBox0.74-win32-installer.exe/download(32位)
说明:由于项目已经停更,目前官网上指出,DOSBOX可以运行于32位和64位的Windows Vista和Windows 7之上,根据本人亲测,亦可在 32位 和 64位 的 Windows 10 上运行 DOSBOX,因此有需要的童鞋可以试试。

2)下载 MASM32

工具介绍:MASM32是国外的MASM爱好者Steve Hutchesson自行整理和编写的一个软件包,目前最高版本为11r版。MASM32并非指Microsoft的MASM宏汇编器,而是包含了不同版本工具组建的汇编开发工具包。它的汇编编译器是MASM6.0以上版本中的Ml.exe,资源编译器是Microsoft Visual Studio中的Rc.exe,32位链接器是Microsoft Visual Studio中的Link.exe,同时包含有其他的一些如 Lib.exe 和 DumpPe.exe 等工具。
工具官网:http://www.masm32.com/
下载链接:http://www.masm32.com/download.htm

汇编文件2019年7月 https://pan.baidu.com/s/1w27JQtrklbaM4ZpzGVZr7A

masm文件夹内至少要包含这4个文件:masm.exe, link.exe, debug.exe, exe2bin.exe。其中:
masm.exe:汇编程序,用于汇编源程序(.asm),得到目标程序(.obj);
link.exe:连接程序,用于连接目标程序,得到可执行程序(.exe);
debug.exe:调试程序,用于调试可执行程序。
还可以下载其他的程序。

注意:masm工具压缩包,里面包含必要的汇编、链接、调试工具

2.安装工具

1)安装 DOSBOX

  安装下载到的DOSBox0.74-win32-installer.exe,直接一路Next完成安装。

2)配置 DOSBOX

创建两个目录,

一个用来保存汇编工具,如:D:\huibian\masm 。将汇编工具 放到新建的工作目录下。( 实际会用到的有以下程序:debug.exe edit.com link.exe masm.exe )
一个用来保存汇编源文件( 如:D:\huibian\debug )。

打开 DOSBOX 的安装根目录(默认安装路径:C:\Program Files\DOSBox-0.74;若是64位的系统,则默认安装路径:C:\Program Files (x86)\DOSBox-0.74),双击文件 DOSBox 0.74 Options.bat,运行该批处理文件后系统会用文本文档Notepad打开配置文件dosbox-0.74.conf。( 如果双击没反应,直接命令行执行 )

将光标定位到 dosbox-0.74.conf 文件的 [autoexec] 节点(一般在该文件末尾),在文件中添加以下内容:

MOUNT C D:\huibian               # 将 目录 D:\huibian 挂载为 DOSBOX 下的 C:
set PATH=$PATH$;C:\masm # 将 映射后 C:\masm 写入环境变量 PATH 中
环境变量添加 c:\masm,这样就可以调用 d:\huibian\masm\下的编译工具;
注意:不能设置成 set path=%path%;d:\masm\,因为此时 d盘 已挂载到 c盘 上
C: # 进入 dosbox 系统 的 C 盘

mount 的作用是将 pc 目录映射到 dos 系统的目录。这里是将我电脑中 D:\huibian 映射到了 dos 系统 c 盘,这样你对 dos 的c盘的操作就相当于是对 D:\huibian 的操作。

其实可以不修改 conf 文件,只要在每次运行时输入这两个命令就行了。

保存文件后关闭。

为什么要修改 dosbox 的 conf 文件 ? dosbox 的 conf 文件的 [autoexec]标签 下面的代码会在 dosbox 启动时运行,这样就不用在 dosbox 中每次输入代码了。


3)安装 MASM32

将压缩包里面的 MASM 文件夹里面的东西放到一个文件夹,路径 尽量为 英文,其他路径也可以,但是路径不要有中文和空格。 
我的电脑中路径:( D:\huibian\masm )

现在,打开 dosbox,输入 dir 。看看有没有 DEBUG,MASM 等文件。如果有的话就说明成功了,可以开始写汇编了。

安装结束后,可直接利用 masm32v11r 中的 gedit.exe 程序编写、编译 和 链接 asm 汇编程序。

3. 编辑和调试程序

3.1. 编辑 源程序。

有 两种方法 编辑 汇编源程序:

新建 文本文件,修改 文件名 和 文件扩展名 为 test.asm,将 test.asm 放到 D:\huibian\debug 文件夹。
也可以运行 DOSBOX,在命令符 C:\DEBUG> 下输入命令:edit test.asm,启动 EDIT.EXE 进入代码编辑状态,并输入如下样例程序:
也可以使用 edit 命令直接编辑。使用 edit 命令进去后光标会消失,此时调用任务管理器 alt+ctrl+del 即可释放光标。

如果你觉得窗口太小,字体太小,你可以按 alt+enter 切换到全屏模式
同时在配置文件的第26行有一行字符 “fullresolution=original”,这是用来调节DOS窗口全屏下的分辨率的,默认original的值是640×480(中间是小写x),我个人的电脑将 original 改为 800×600 就比较舒服

;完整段的 Hello World 程序
DATAS SEGMENT
STRING DB 'Hello World!',13,10,'$'
DATAS ENDS
CODES SEGMENT
ASSUME CS:CODES,DS:DATAS
START:
MOV AX,DATAS
MOV DS,AX
LEA DX,STRING
MOV AH,9
INT 21H
MOV AH,4CH INT 21H
CODES ENDS
END START

3.2. 汇编

打开 dosbox,输入命令:masm,然后输入汇编源文件名,其他都默认即可。

命令执行完后,会生成目标文件文件名 .OBJ(生成过程中可以修改目标文件名,直接回车可保持默认目标文件名)。

 注意:此时可能生成三个文件:*.obj、*.lst和*.crf文件( Windows10 x64系统只会生成*.obj文件 )。其中,列表文件*.lst和交叉引用文件非必选,前者是汇编语言汇编的机器语言与汇编语言对照表,可用于调试;后者给出了用户定义的所有符号和对每个符号定义、引用的行号。

3.3. 连接

先输入link,再输入文件名,之后一直回车。

LINK 文件名.OBJ,链接生成可执行文件文件名.EXE。

注意:由于在上述代码中未定义堆栈段,故在链接时会提示:LINK : warning L4021: no stack segment,因不会影响执行文件的生成,故暂时忽略。

 另外,此时可能生成两个文件:*.exe和*.map文件(Windows10 x64系统可能只会生成*.exe文件)。其中,地址映射文件*.map给出内存地址分配的有关信息。

3.4. 运行

直接运行生成的 exe 程序

3.5. 调试

汇编语言之 Debug 教程篇:https://blog.csdn.net/qq_36215315/article/details/79893476

输入命令:debug 文件名.EXE,在 DEBUG 的命令提示符 ‘-‘ 出现后开始调试,

注意:是针对 可执行程序。debug 文件名.exe。进入调试模式,在短横线后输入命令。

网上可查到命令集。以下是部分调试命令及截图:

R:查看程序运行前的寄存器组初始值;
U:查看程序反汇编代码。从反汇编代码中可看出,变量会被汇编为直接寻址方式,使用变量在数据段内的有效地址表示。
T:单步调试;
D:观察内存变化(D后不带地址或范围,默认显示上一个D命令之后的80字节内容);
G 地址:程序从当前位置直接运行到指定地址处停下。
E 地址:修改内存中的内容,如:E DS:0100,输入空格可逐个字节修改,回车停止修改。

例如,g:运行程序。q:退出调试模式。

4. 其他工具

  1. emu8086。直接编译、运行、调试,不需要dosbox。
  2. masm for windows,友好的文本编辑器,但是运行和调试仍会调出dosbox。

链接:https://pan.baidu.com/s/16DxS5Yjizc-mve_5oUShBg 密码:3z3e

原文地址

VirtualBox 安装ubuntu全屏显示

首先在virtualbox的工具栏中,点击“设备”选项;选择“安装增强功能”,如果是英文版的VirtualBox,英文也很容易看懂。当点击后,virtualbox会挂载工具在ubuntu的一个文件下。

  1. 启动ubuntu,点击终端工具,进入命令行模式。用 cd /media 命令到这个目录下。
  2. 3目录会有一个以你账号名字的文件夹,继续用cd命令进入下一层目录。就能看到virtualbox为各种不同的系统平台准备的工具。
  3. 4在管理员模式下,运行对应的平台命令。本系统是ubuntu,所以运行的命令是sudo ./VBoxLinuxAdditions.run 。等待命令行脚本执行完毕。
  1. 当系统提示按回车完成的时候,就表示安装完成。如果是英文系统,请留意最后一句话。
  2. 6安装完成后,需要重启系统生效。这时候,可以直接在命令行中输入reboot, 重启系统。也可以在virtualbox外部提供的工具中,暴力的重启系统。
  3. 7当重启完成后,进入系统。这时候拉动virtualbox的窗口大小。系统也会跟随着变大变小。