程序局部性原理的例子 什么是程序局部性原理?
什么是程序局部性原理?
程序局部性原则:指程序执行的局部规律,即在一段时间内,整个程序的执行仅限于程序的某一部分。
因此,执行访问的内存空间也被限制在特定的内存区域。局部性原则表现为时间局部性和空间局部性。时间局部性是指如果程序中的一条指令被执行,它可能很快再次被执行;如果一个数据被访问,它可能很快再次被访问。空间局部性意味着程序一旦访问存储单元,不久就会访问。附近的存储单元也将被访问。
什么是程序访问的局部性,存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理?
程序运行的局部性原则是指:在短时间内,最近访问的程序和数据有可能再次被访问;在空间上,这些访问的程序和数据往往集中在一小块存储区域;在访问顺序上,指令序列执行的概率大于传输执行的概率(约5:1)。在存储系统中,缓存主存层和主存辅助存储层采用程序访问局部性原则。
量子不确定性和非局部性背后是否有更深刻的原理?
这是2005年《科学》杂志发表的125个科学前沿问题中的第21个问题。根据刘泰祥用“系统相对论”的研究方法创立的“一元双态物理”,简要回答如下:
是的。不确定性原理是海森堡在1927年提出的。根据这个理论,我们不可能同时知道粒子的位置和速度。粒子位置的不确定性必须大于或等于planks常数除以4π(这称为粒子位置的非定域性)。因此,我们认为微观世界中粒子的行为与宏观物质的行为有很大的不同。系统相对论反对这种观点。
以单光子双狭缝实验为例,光子或电子通过狭缝后的路径偏移是作用在狭缝边缘的临界场的结果。如果我们知道临界场的动力学和粒子的旋转角,就可以准确地预测粒子在屏幕上的位置。
简而言之,所谓的“不确定性”和“非局部性”是由于我们无法掌握某些变量造成的。在微观环境中,因果律并没有被打破。
Cache的工作原理是什么?
CPU工作速度很高,但内存访问速度相对较低,导致CPU等待,降低了处理速度,浪费了CPU的能力。Cache用于缓存CPU和内存。cache的工作原理是基于程序访问的局部性。对大量典型程序的分析结果表明,在较短的时间间隔内,程序生成的地址往往集中在内存逻辑地址空间的一小部分。指令地址的分布是连续的,循环程序段和子程序段需要重复执行。因此,对这些地址的访问自然倾向于在时间上集中。数据分布的集中化趋势不如指令的集中化趋势明显,但阵列的存储和存取以及工作单元的选择可以使存储地址相对集中。这种频繁访问本地范围内的内存地址而很少访问本地范围外的地址的现象称为程序访问的局部性。根据程序局部性原理,可以在主存储器和CPU的通用寄存器之间设置一个容量相对较小的高速存储器,将主存储器中执行的指令地址附近的一些指令或数据传送到存储器中,供CPU使用一段时间。这对提高程序的运行速度有很大的作用。这种在主存和CPU之间的高速小容量内存称为高速缓存。基于这一原理,系统不断地将与当前指令集相关联的一个小指令集从内存中读取到高速缓存中,然后高速传输到CPU,从而实现速度匹配。当CPU从内存中请求数据时,它通常首先访问缓存。由于局部性原则不能保证请求的数据在缓存中是100%,因此存在命中率。也就是说,CPU能够在任何时候从高速缓存可靠地获取数据的概率。命中率越高,正确获取数据就越可靠。一般来说,cache的存储容量要比主存小得多,但不能太小。太小会导致太低的命中率,没有必要太大。过大不仅会增加成本,而且当容量超过一定值时,命中率也不会随着容量的增加而显著增加。只要缓存空间和主存空间在一定范围内保持适当比例的映射关系,缓存命中率还是相当高的。一般来说,缓存与内存的空间比是4:1000,即128kbcache可以映射32MB内存;256kbcache可以映射64MB内存。在这种情况下,命中率超过90%。至于丢失的数据,CPU必须直接从内存中获取。同时,它也被复制到缓存中,以便下次访问。
顺序局部性指的是什么意思?
三种不同类型的位置:时间位置:如果正在访问某个信息项,很可能在不久的将来再次访问它。程序循环和堆栈是产生时间局部性的原因。空间位置:在不久的将来将要使用的信息在空间地址上很可能与现在正在使用的信息接近。顺序局部性:在一个典型的程序中,除了传输类指令外,大多数指令都是顺序的。顺序执行和非顺序执行的比率约为5:1。此外,对大型阵列的访问是按顺序进行的。指令的顺序执行和数组的连续存储是产生顺序局部性的原因。
计算机系统设计中经常用到的四个定量原则是什么?
计算机系统设计的四个定量原则:关注频繁事件(利用优化方法的原理选择频繁的情况以获得更全面的改进)、阿姆达尔定律(通过加速组件的执行速度获得的系统性能加速比受到百分比的限制)组件的执行时间占系统总执行时间的百分比)、CPU性能公式(执行程序所需的CPU时间)、程序的局部性原则(程序访问的内存地址分布不是随机的,而是相对聚集的)。
经济学原理主要分哪几个部分,基础部分是什么?
本书旨在建立学生经济原理的基本知识,并将内容分为两部分。第一部分是微观经济理论,包括市场理论、消费者行为理论、制造商理论、市场结构理论、分配理论、政府微观经济政策;第二部分是宏观经济理论,包括国民收入核算理论、凯恩斯两部门国民收入决定理论,货币市场,失业和通货膨胀,开放经济理论,政府宏观经济学理论看经济政策。这本书突出了经济学的基本原理和应用。本书可作为高职院校经济学及相关专业的教材,也可作为相关从业人员和研究人员的参考书。
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