[Speicher] Ergänze LFU-Strategie
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@ -559,7 +559,7 @@ Verwaltung der \acsp{CL} als einfach verwaltete Liste, \dash Zeiger auf den Nach
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Ständig genutzte Datenstücke werden genauso schnell verdrängt wie Daten, die nur ein einziges Mal gebraucht werden. Anders gesagt: Daten, die lange nicht benötigt wurden, werden auch nicht schneller verdrängt, als Daten, die genauso lange im Cache sind, aber erst kürzlich gebraucht wurden.
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Ständig genutzte Datenstücke werden genauso schnell verdrängt wie Daten, die nur ein einziges Mal gebraucht werden. Anders gesagt: Daten, die lange nicht benötigt wurden, werden auch nicht schneller verdrängt, als Daten, die genauso lange im Cache sind, aber erst kürzlich gebraucht wurden.
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\subsubsection{Least-Recently-Used (LRU)}
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\subsubsection{Least-Recently-Used (LRU)}
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Bei der \acf{LRU}-Strategie wird die \acl{HSS}, auf welche am längsten nicht zugegriffen wurde, verdrängt.
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Bei der \acf{LRU} Strategie wird die \acl{HSS}, auf welche am längsten nicht zugegriffen wurde, verdrängt.
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\textit{Aufwand}: \newline
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\textit{Aufwand}: \newline
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Timestamp mit Update bei jedem Zugriff $\Rightarrow$ Die Suche bei Verdrängung ist zu aufwändig
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Timestamp mit Update bei jedem Zugriff $\Rightarrow$ Die Suche bei Verdrängung ist zu aufwändig
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@ -569,3 +569,37 @@ Verwaltung als \textit{doppelt} verkettete Liste, \dash Zeiger auf Vorgänger \t
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\textit{Schlecht unterstützte Zugriffsmuster}: \newline
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\textit{Schlecht unterstützte Zugriffsmuster}: \newline
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Häufigkeit der Zugriffe wird nicht berücksichtigt, \dash vielfach genutzte \aclp{HSS} werden genauso verdrängt wie \acs{HSS} mit nur einem Zugriff)
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Häufigkeit der Zugriffe wird nicht berücksichtigt, \dash vielfach genutzte \aclp{HSS} werden genauso verdrängt wie \acs{HSS} mit nur einem Zugriff)
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\subsubsection{Least-Frequently-Used (LFU)}
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Bei der \acf{LFU} Strategie wird die \acl{HSS} verdrängt, welche bisher am seltensten (\enquote{am wenigsten häufig}) verwendet wurde.
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\columnratio{0.35}
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\begin{paracol}{2}
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\textit{Aufwand (für Statusinfo):}
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\begin{itemize}[noitemsep]
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\item Benutzungszähler
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\item Einlagerungszeit
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\end{itemize}
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\switchcolumn
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\medskip
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Häufigkeit=$\frac{\text{Zugriffe}}{\text{Zeit}}$
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$\Rightarrow$ Bei Verdrängung aufwändige Berechnung und Suche
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\end{paracol}
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\newpage % Nur für's Layout
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\textit{Problem (Zugriffsmuster)}: \newline
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Neu eingelagerte Seiten werden schnell wieder verdrängt, wenn sich der Zugriffszähler am Anfang nicht schnell genug erhöht und andere etablierte Seiten eine höhere Häufigkeit aufgrund vieler \enquote{alter} Zugriffe aufweisen.
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\textit{Lösungsansatz}: \newline
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Zugriffe müssen \enquote{altern}, \dash alte Zugriffe werden weniger stark gewichtet als neue Zugriffe.
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\textit{Mögliche Implementierung}: \newline
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Mehrere Zugriffszähler in jeder \acs{CL} für die letzten $i$ Zeitscheiben.
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Dividieren ist damit überflüssig (alle Zeitscheiben sind gleich lang): Addition der mit $2^j$ gewichteten Zähler als \enquote{Häufigkeit} ($j=i-1$ für jüngste Zeitscheiben, $j=0$ für älteste Zeitscheibe).
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\textit{Weiterhin}: \newline
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Bei der Verdrängung gibt ein Problem bei der Suche nach der niedrigsten \enquote{Häufigkeit}. \newline
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$\Rightarrow$ evtl. Lösung über eine bei Beginn jedes Zeitslots neu aufzubauende verkettete Liste. \newline
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\phantom{$\Rightarrow$ }Hier gibt es viel Platz für Optimierungen der \acs{CPU}-Hersteller.
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@ -63,6 +63,7 @@
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\acro{HSS}{Hauptspeicherseite}
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\acro{HSS}{Hauptspeicherseite}
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\acrodefplural{HSS}[HSS]{Hauptspeicherseiten}
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\acrodefplural{HSS}[HSS]{Hauptspeicherseiten}
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\acro{HW}{Hardware}
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\acro{HW}{Hardware}
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\acro{LFU}{Least-Frequently-Used}
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\acro{LRU}{Least-Recently-Used}
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\acro{LRU}{Least-Recently-Used}
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\acro{LW}{Laufwerk}
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\acro{LW}{Laufwerk}
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\acro{PC}{Personal Computer}
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\acro{PC}{Personal Computer}
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