如何理解程序運行的局部性

㈠ 簡要說明一下，計算機的程序局部性原理是怎麼實現的。

程序的局部性體現在你使用的演算法，及內存數據的存放，比如你要在一個數組中收索一個關鍵字，可用線性查找，也可以用二分法，那麼二分法的局部性可能要差些，因為線性是一個個查，前一個數據和後個數據在一頁里可能性很大，而對半就不一定，雖然從查找效率要比線性高。還有如果你要對2唯數組進行，你可以以行序為主序操作，也可以以列序唯主序進行操作，此時取決你數組的存放，如果存放和你的操作次序一致則，局部性就高，如果不一致，局部性就差

㈡ 解釋下局部性原理

程序的局部性原理是指程序總是趨向於使用最近使用過的數據和指令，也就是說程序執行時所訪問的存儲器地址分布不是隨機的，而是相對地簇集；這種簇集包括指令和數據兩部分。

程序局部性包括程序的時間局部性和程序的空間局部性。
1. 程序的時間局部性: 是指程序即將用到的信息可能就是目前正在使用的信息。
2. 程序的空間局部性: 是指程序即將用到的信息可能與目前正在使用的信息在空間上相鄰或者臨近。

程序的局部性原理是計算機體系結構設計的基礎之一。

㈢ 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。

㈣ 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。

㈤ 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。

㈥ 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。

㈦ 程序的局部性原理

程序的局部性原理是呈現出局部性規律。

程序的局部性原理，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。相應地，執行所訪問的存儲空間也局限於某個內存區域。

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。相應地，執行所訪問的存儲空間也局限於某個內存區域。局部性原理又表現為：時間局部性和空間局部性。

劃分工作集可以按定長時間或定長頁面兩種方法進行劃分。當顛簸現象發生時，說明系統的負荷過大，通常採用處理器均衡調度。另一種是控制缺頁率，當缺頁率達到上限時，則增加內存分配量；當缺頁率達到下限時，就減少內存的分配量。

㈧ 程序局部性原理

在復習操作系統時遇到了這樣的問題

CPU利用程序局部性原理使得高速指令處理和低速內存訪問得以匹配從而提高CPU效率，那麼什麼是程序局部性原理？

我們先將計算機分為數個層次：

寄存器  64位

一級緩存L1 4×64KB

二級緩存L2 4×256KB

三級緩存L3 8MB

內存 4GB

磁碟 1TB

可以看到這些層次一個比一個更大。

寄存器，既是CPU的工作台，是存放計算數據的地方

CPU要工作了，它需要數據或者地址，從哪裡來？先從一級緩存裡面找，找不到就從二級緩存裡面找，依次類推。假如CPU到磁碟才有，那麼這個數據就會存入內存，再存入三級緩存、二級緩存、一級緩存，最後存入寄存器，CPU用它來計算了。

所以說，可以這么看， L1是寄存器的緩存，L2是L1的緩存，依次這樣下去，下面一層是上面一層的緩存。

現在來講局部性原理

CPU的工作要高速，我們希望CPU需要的數據更多的就在L1裡面，一找就找著。不希望更多的跑到下面內存乃至磁碟裡面去找，這樣會花更多的時間。所以當CPU用了一個數據，計算機會遇見性的存入其他等會兒CPU可能會用到的數據到L123內存，用到的可能性越大，就能存到越接近寄存器的層次。這也才是緩存的真正意義。那麼，計算機怎樣才能判斷一個數據接下來可能被用到？

時間局部性：如果一個信息項正在被訪問，那麼在近期它很可能還會被再次訪問。

這當然是正確的，用過的數據當然可能再次被用到。

空間局部性：在最近的將來將用到的信息很可能與現在正在使用的信息在空間地址上是臨近的。

正在使用的這個數據地址旁邊的數據，當然也是很可能被用到的。比如數組什麼的

首先要明白局部性原理能解決的是什麼問題，也就是主存容量遠遠比緩存大，CPU執行程序的時候需要使用內存塊，如果該內存塊在緩存上，那麼處理器直接從緩存上取該內存塊就行了，因為緩存的數據傳輸的速率比內存快的多。因為主存容量大，所以要取的內存塊很可能不在緩存上，因此就要把這個內存塊移到緩存上。局部性原理就是解決這個問題：

時間局部性：程序有在一段時間內多次訪問同一個數據塊的傾向，這個寫程序的都知道；

空間局部性：程序往往有訪問一個聚集空間的數據塊的傾向，參見數組的訪問；

演算法局部性：當程序反復訪問分布在整個內存空間的數據塊時，就只能看演算法局部性。這個很難理解。我的理解是：一般人寫的程序還是以順序和分支執行的為多，一般很少有break、continue和goto指令，演算法局部性強調的是程序執行的時候訪問數據塊一般是順序訪問或者隔一個空間地按序訪問，出現訪問到這個內存塊又跑到隔老遠的一個內存塊又訪問另一個不相關的數據塊的概率是非常低的（我只是打個比方。）。當然局部性的演算法還是很多的，水也比較深。只是我一點淺薄的認識。【謝謝大家】

那麼局部性原理如何解決內存讀取到緩存上這個問題呢？

舉個例子：空間局部性，我們就可以選擇在讀取內存塊的時候將該內存塊附近的內存塊也讀進緩存中。稱為預取（prefetch）

摘自知乎 如何理解計算機操作系統中的局部性原理？

㈨ 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。

㈩ 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。

(10)如何理解程序運行的局部性擴展閱讀：

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。