【计算机组成原理】高速缓冲存储器 Cache 的常用替换算法(Replacement Algorithm)

news2025/3/1 23:17:22

替换算法 Replacement Algorithm

缓存替换算法用于确定在缓存满时需要替换哪些缓存块以便为新的数据腾出空间。

先进先出 First-In-First-Out

FIFO算法将最早进入缓存的块替换出去。这种算法实现较为简单,但可能导致早被访问的数据被频繁替换,而近期使用的数据被删除,不一定符合实际的数据访问规律。

最近最少用 Least Recently Used

LRU算法将最久未被使用的缓存块替换出去。它基于一个假设,即最近访问的数据在未来可能也会经常被访问。但是在实际实现中需要记录每个缓存块的访问顺序,因此实现相对较为复杂。

最不经常用 Least Frequently Used

LFU算法用于替换一段时间内使用次数最少的缓存块。其实现相对复杂,而且在实际应用中可能不够灵活,因为即使数据在最近很少被使用,但仍可能在未来被频繁访问。

随机替换算法 Random Replacement

随机替换算法随机选择要替换的缓存块。这种算法实现简单,但不一定能够有效地利用缓存,因为随机替换可能导致频繁访问的数据被误删,降低了缓存的效率。

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