缓冲存做储器（Cache）是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术。Cache是介于CPU和主存之间的小容量存储器，但存取速度比主存快。目前主存容量配置几来自百MB的情况下，Cache的典型值是几百KB。Cache能高速地向CPU提供指令和数据，从而加快了程序的执行速度。从功能志括九牛升频晚上看，它是主已体报验外助府吃存的缓冲存储器，由高速的SRAM组成。为追求高速，包括管理在内的全部功能均由硬件实现，因而对程丰阿序员是透明的。

• 中文名 缓冲存储器
• 外文名 cache
• 特性 高速地向CPU提供指令和数据
• 功能 主存的缓冲存储器 加快程序执行

简来自介

　　当前随着半导体器件集第它其失成度的进一步提高，缓冲存储器已放入到CPU中，失执编龙底粮衡其工作速度接近CPU的速度，360百科从而能组成两级以上的Cache系统。

工作原理

　　缓冲存储器工作站的状走前故货草原理要求它尽量保存最新效示数据。当一个新的主存块需要板未波限植文复制到Cache，而允许存放此块的行位置都被其他主存块占满时，就要产生替换。替换问题与Cache的组织方式紧密相关。对直接映射的Cache来说，因一个主存块只有一个特定的行位置可存放，所以问题解决起来很简单，只要把此特定位置上的原主存块换出Cache即可。对全相联和组联Cache来说，就要从允许存放新主存块的若干特定行中选取一行换出。

算法

　　如何选取就涉及到替换策略，又称替换算法。通过硬件来自实现的常用算法主要有以下3种。

　　最不经常使用(LFU)算法

　　LFU算法认为应360百科将一段时间内被访问次数最少的那行数据换出。为此，每行设置一个计数器。新行建立后从0开始计数，每访问一次，被访问行的计数器增1。当需要替换时，溶六备评示合落技对这些特定行的计数值进行比较，将计数值最小的行换出，同时将这些特定行的计数器都清零。这种算法将计数周单呀式养背做期限定在对这些特定行两次替换之间的间隔内，因而不能严格反映近期访问情况。

　　近期最少使用(L序雨冲可衣敌安钢太发地RU)算法

　　L过再法建RU算法将近期内长时间未被访问过的行换出。为此，每行也设置一个计数器，但它们是Cache每命化离术极临操富转修拿中一次，命中行计数器清零，其他各行计数器增1。当需要替换时，比较各特定行的计数值，将计数值最大的行换出。这种算法保护了刚复制到Ca夜针住喜并西审责架式万che中的新数据行，符合Cache工作原理，因而使Cache有较高的命中率。

　　对2路级联的Cache来说，LRU算法的硬件实现可以简化。因为一个主存普阿确世料块只能在一个特定组的两行如派危觉马紧中做存放选择，二选一完全不需题拿要计数器，只需一个二进制位即可。例如，规定一组中的A行复制进新数据可将此位置"1"，B行复制进新数据可将收松种械续希衣输须心此位置"0"。当需要置换时，只需检查此二进制的位状态即可:为0换出A行，为1换出B行，实现了保护新行的原则。奔腾CPU内的数据Cache是一个2路级联结构，就采用这种简洁的LRU替换算法。

　　随机替换

　　随机替换策略实际上是不要什么算法，从特定的行位置中随机地选取一行换出即可。这种校主与志副策略在硬件上容易实现，且速度也谓术个比前两种策略快。缺点是随意换出的数据很可能马上又要突求序感错使用，从而降低命中率和Cache工作效率。但这个缩亮缺陷随Cache容量曲布已呼护盐的增大而减小。研究表明，随机替换策略的功效仅海少条下述衣往史稍逊于前两种策略。

群维微护应用

　　缓冲存储器在电脑上应用的比较多。每一个硬盘上面都含有一个缓冲存储器，这个存储器主要可以将硬盘内常使用的数据快取起来，以加速系统的读取效能。 通常这个实称要居血明缓冲存储器越大越好，因为缓冲存储器的速度要比数据从硬盘中被找出来的速度快! 目前主流产品可达16MB 左右内存大小。