3.3.6 Cache的预取算法

　　前面曾经提到，在一般情况下，预取能够大幅度提高Cache的命中率。具体地说，预取算法有如下几种：
　　1、按需取。在一般Cache中采用的基本预取方法是按需取。即在出现Cache不命中时，把包括所要访问的字在内的一个块取到Cache中来。由于程序的局部性原理，只要Cache有适当的容量，块的大小选择得合适，就能获得一定的Cache命中率。
　　2、恒预取。当CPU访问存储器时，无论Cache是否命中，都把紧接着访问字所在块的下一个块从主存取到Cache中。
　　3、不命中预取。当CPU访问存储器时，如果Cache不命中，在把包括访问字在内的一块取到Cache中之后，还要把紧接着的下一块也取到Cache中。
　　应当注意，采用预取方法并不是在任何情况下都能提高命中率的，它与许多因素有关。例如，块大小的影响。如果块大小很小，则预取的效果不大。如果块容量过大，一方面可能取进了许多没有用的数据。另一方面，由于块大小很大，Cache的块数必然减少。根据前面的结论，由于块数减少，Cache的命中率会降低。
　　由于预取，必然增加Cache与主存之间的通信量，其中还要包括把被替换块写到主存中的通信量。因此，在考虑预取算法的效果时，不仅要看到命中率的提高，也要看到Cache与主存之间通信量的增加，要综合起来进行考虑。
　　从模拟实验的结果看，采用恒预取能使Cache的不命中率降低75～85％，而采用不命中预取能使Cache的不命中率降低30～40％，但是，恒预取所增加的Cache与主存之间的通信量要比不命中预取大很多。