4.10-替换算法

需要替换算法的原因

几种常见的替换算法

• 先进先出法 FIFO(First In First Out)
  

  • FIFO算法选择最早调入 Cache 的字块进行替换，它不需要记录各字块的使用情况，比较容易实现，开销小
  • 没有根据访存的局部性原理，故不能提高 Cache 的命中率 // 因为最早调入的信息可能以后还要用到，或者经常要用到，如循环程序

• 最不经常使用法 LFU (Least Frequently Used )
  

  • 载入的那次不算，当是在初始化count=0了
  • Cache 满时，淘汰 计数值count(使用次数) 最小的
  • 当count相同时，可配合使用其他替换算法

• 近期最少使用法 LRU(Least Recently Used )
  

  • LRU 比较好地利用访存局部性原理，替换出近期用的最少的字块
  • 它需要随时记录 Cache 中各字块的使用情况，以便确定哪个字块是近期最少使用的字块
  • 它实际上是一种推测的方法，比较复杂，一般爱用简化的方法，只记录每个块最近一次使用的时间
    • 新调入，初始化为0
    • 命中，清0
    • others 随着t的增长，++
  • 淘汰 计数值count(t时间没被使用) 最大的
  • LRU 平均命中率比 FIFO 高

• 随机替换法

  • 随机法是随机地确定被替换的块，比较简单，可采用一个随机数产生器产生一个随机的被替换的块
  • 但它也没有根据访存的局部性原理，故不能提高 Cache 的命中率

替换算法的抖动

替换算法的实现方式