Cache是壹種特殊的存儲器，它由Cache 存儲部件和Cache控制部件組成。Cache 存儲部件壹般采用與CPU同類型的半導體存儲器件，存取速度比內存快幾倍甚至十幾倍。而Cache 控制器部件包括主存地址寄存器、Cache 地址寄存器，主存—Cache地址變換部件及替換控制部件等。至於它們各自又是怎樣工作的、有何作用等等，我想我們就沒有必要做進壹步的研究，知道壹般Cache分為L1 Cache(其中又分為數據Cache、代碼Cache)、L2 Cache就行了。
根據程序局部性規律可知：程序在運行中，總是頻繁地使用那些最近被使用過的指令和數據。這就提供了替換策略的理論依據。綜合命中率、實現的難易及速度的快慢各種因素，替換策略可有隨機法、先進先出法、最近最少使用法等。
1.隨機法（RAND法）
隨機法是隨機地確定替換的存儲塊。設置壹個隨機數產生器，依據所產生的隨機數，確定替換塊。這種方法簡單、易於實現，但命中率比較低。
2.先進先出法（FIFO法）
先進先出法是選擇那個最先調入的那個塊進行替換。當最先調入並被多次命中的塊，很可能被優先替換，因而不符合局部性規律。這種方法的命中率比隨機法好些，但還不滿足要求。先進先出方法易於實現，例如Solar－16/65機Cache采用組相聯方式，每組4塊，每塊都設定壹個兩位的計數器，當某塊被裝入或被替換時該塊的計數器清為0，而同組的其它各塊的計數器均加1，當需要替換時就選擇計數值最大的塊被替換掉。
3.最近最少使用法（LRU法）
LRU法是依據各塊使用的情況， 總是選擇那個最近最少使用的塊被替換。這種方法比較好地反映了程序局部性規律。
實現LRU策略的方法有多種。 下面簡單介紹計數器法、寄存器棧法及硬件邏輯比較對法的設計思路。
計數器方法：緩存的每壹塊都設置壹個計數器，計數器的操作規則是：
(1) 被調入或者被替換的塊， 其計數器清“0”，而其它的計數器則加“1”。
(2) 當訪問命中時，所有塊的計數值與命中塊的計數值要進行比較，如果計數值小於命中塊的計數值，則該塊的計數值加“1”；如果塊的計數值大於命中塊的計數值，則數值不變。最後將命中塊的計數器清為0。
(3) 需要替換時，則選擇計數值最大的塊被替換。