A06B-6111-H026，A06B-6111-H026

A06B-6111-H026

 

A06B-6111-H026

Cache的替換算法對(duì)命中率的影響。 當(dāng)新

的主存塊需要調(diào)入Cache并且它的可用空

間位置又被占滿(mǎn)時(shí)，需要替換掉Cache的

數(shù)據(jù)，這就產(chǎn)生了替換策略（算法）問(wèn)題

。根據(jù)程序局部性規(guī)律可知：程序在運(yùn)行

中，總是頻繁地使用那些近被使用過(guò)的

指令和數(shù)據(jù)。這就提供了替換策略的理論

依據(jù)。 替換算法目標(biāo)就是使Cache獲得

高的命中率。Cache替換算法是影響代理

緩存系統(tǒng)性能的一個(gè)重要因素，一個(gè)好的

Cache替換算法可以產(chǎn)生較高的命中率。

常用算法如下：
 
（1）隨機(jī)法（RAND法） 隨機(jī)替換算法就

是用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)要替換的塊號(hào)

，將該塊替換出去，此算法簡(jiǎn)單、易于實(shí)

現(xiàn)，而且它不考慮Cache塊過(guò)去、現(xiàn)在及

將來(lái)的使用情況，但是沒(méi)有利用上層存儲(chǔ)

器使用的“歷史信息”、沒(méi)有根據(jù)訪(fǎng)存的

局部性原理，故不能提高Cache的命中率

，命中率較低。
 
（2）先進(jìn)先出法（FIFO法） 先進(jìn)先出（

First-In-First-Out，F(xiàn)IFO）算法。就是

將先進(jìn)入Cache的信息塊替換出去。

FIFO算法按調(diào)入Cache的先后決定淘汰的

順序，選擇早調(diào)入Cache的字塊進(jìn)行替

換，它不需要記錄各字塊的使用情況，比

較容易實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)小，其缺點(diǎn)是可能

會(huì)把一些需要經(jīng)常使用的程序塊（如循環(huán)

程序）也作為早進(jìn)入Cache的塊替換掉

，而且沒(méi)有根據(jù)訪(fǎng)存的局部性原理，故不

能提高Cache的命中率。因?yàn)樵缯{(diào)入的

信息可能以后還要用到，或者經(jīng)常要用到

，如循環(huán)程序。此法簡(jiǎn)單、方便，利用了

主存的“歷史信息”， 但并不能說(shuō)先

進(jìn)入的就不經(jīng)常使用，其缺點(diǎn)是不能正確

反映程序局部性原理，命中率不高，可能

出現(xiàn)一種異?，F(xiàn)象。

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