需要替换算法的原因
几种常见的替换算法
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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
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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
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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
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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