Qu'est-ce que LRU (Least Recently Used) ?

Politique de remplacement de cache qui évince la donnée inutilisée depuis le plus longtemps. Elle exploite bien la localité temporelle, mais une gestion exacte est difficile avec de nombreuses voies, d'où l'usage d'approximations.

Nom japonais: LRU(Least Recently Used)

« LRU (Least Recently Used) » apparaît dans 6 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Hiérarchie mémoire, Système d'exploitation et matériel.

Domaine: Hiérarchie mémoire

S'entraîner : questions sur LRU (Least Recently Used)

Un cache totalement associatif de 2 lignes avec remplacement LRU est initialement vide. Si les blocs sont référencés dans l’ordre A, B, A, C, B, A, combien de défauts se produisent ?

  1. A4
  2. B5
  3. C6
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Réponse : B. 5

En suivant l’ordre : A (défaut, [A]), B (défaut, [A,B]), A (succès, A devient le plus récent), C (défaut, éviction de B, le plus ancien, [A,C]), B (défaut, éviction de A, le plus ancien, [C,B]), A (défaut, éviction de C, le plus ancien, [B,A]) ; on obtient 5 défauts. Le résultat 4 provient par exemple de l’hypothèse erronée que A est évincé à l’insertion de C ; en LRU, il est essentiel que A, ayant fait l’objet d’un succès, soit devenu le plus récent. Le résultat 6 néglige le succès du troisième accès à A.

Par opposition à LRU, qui évince l’élément inutilisé depuis le plus longtemps, quelle description du remplacement optimal (OPT), qui évince l’élément qui restera inutilisé le plus longtemps à l’avenir, est correcte ?

  1. AC’est la politique de remplacement la plus courante, largement utilisée dans les caches réels
  2. BElle est irréalisable, mais sert de référence en donnant la borne inférieure du nombre de défauts des autres politiques
  3. CElle produit exactement le même nombre de défauts que LRU pour toute séquence d’accès
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Réponse : B. Elle est irréalisable, mais sert de référence en donnant la borne inférieure du nombre de défauts des autres politiques

Le remplacement optimal (OPT de Belady) suppose connu l’ordre des accès futurs et évince la donnée dont la prochaine utilisation est la plus lointaine ; le nombre de défauts est alors théoriquement minimal. Le matériel réel ne pouvant connaître les accès futurs, cette politique est irréalisable ; on l’applique à des séquences d’accès enregistrées pour évaluer à quel point LRU ou d’autres politiques approchent l’optimum. Les données évincées différant de celles de LRU, le nombre de défauts est en général différent.

« LRU (Least Recently Used) » dans les explications

Questions mentionnant « LRU (Least Recently Used) » (6)

  1. Un cache totalement associatif de 2 lignes avec remplacement LRU est initialement vide. Si les blocs sont référencés dans l’ordre A, B, A, C, B, A, combien de défauts se produisent ?
  2. Par opposition à LRU, qui évince l’élément inutilisé depuis le plus longtemps, quelle description du remplacement optimal (OPT), qui évince l’élément qui restera inutilisé le plus longtemps à l’avenir, est correcte ?
  3. Dans l’algorithme de remplacement de page de l’horloge (seconde chance), à quoi sert le bit de référence de chaque page ?
  4. Avec le remplacement de page FIFO, augmenter le nombre de pages de mémoire physique peut augmenter les défauts de page. Comment s’appelle ce phénomène ?
  5. Dans un cache à écriture différée, quel est le rôle du bit modifié (dirty bit) associé à chaque ligne ?
  6. Quel est le rôle du bit de validité (valid bit) associé à chaque ligne de cache ?

Termes associés

Écroulement (thrashing) Copie sur écriture (copy-on-write) Ligne de cache Allocation en écriture (write allocate) Blocage de boucle (loop blocking) Cache associatif par ensembles Cache entièrement associatif Cache non bloquant Correspondance directe (direct-mapped) Défaut de capacité (capacity miss)

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