计算机原理-高速缓存的替换策略

本文探讨了计算机高速缓存的替换算法,包括随机算法、先进先出(FIFO)、最不经常使用(LFU)和最近最少使用(LRU)。LFU需要额外空间记录使用频率,而LRU通过双向链表实现,优先淘汰长时间未使用的数据。

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前言

随着计算机不断发展,计算机原理这门基础课也越来越重要,本文就介绍了计算机中高速缓存替换算法的基础内容。


替换时机

高速缓存中没有CPU中可以使用的数据时,需要从主存中载入所需数据。

在这里插入图片描述

二、替换算法

1.随机算法

每次随机选择一个高速缓存的位置把相关内容替换。可能替换经常使用的字块,cpu再次调用被淘汰的数据时还得高速缓存再次从主存中提取数据。

2.先进先出算法(FIFO)

把高速缓存看成是一个队列优先替换最先进入队列的字块,有时也可能把经常使用的数据淘汰掉。】
在这里插入图片描述

3.最不经常使用算法(LFU)

优先淘汰最不经常使用的字块,因为他要识别最不常使用的字块,所以需额外空间记录字块的使用频率,内存紧张。
在这里插入图片描述

4.最近最少使用算法(LRU)

使用双向链表实现优先淘汰一段时间内没有使用的字块,把当前的访问节点置于链表最前面,就需要重新排序,是看最近一次使用的字块而LFU是看一段时间内最不经常使用的字块。
在这里插入图片描述

上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了高速缓存的置换算法。简单理解。

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