预取技术通过提前将处理器所需的数据获取到缓存中,可以有效的隐藏内存访问延迟,但预取可能会给正常的缓存访问带来负面影响。此外,随着处理器从单核处理器发展到多核处理器,使得多个核心竞争最后一级共享缓存,缓存争用给预取技术带来了巨大挑战。对于多样化的应用程序工作集,如何既可以使用预取来隐藏内存访问延迟,又可以减少由于共享缓存竞争而导致的核间干扰成为热点问题。根据程序在运行过程中发出访存指令的频率,可以将程序分为内存密集型程序和非内存密集型程序。但,现有的预取机制和缓存分区机制都没有考虑非内存密集型程序的特征,无法提升其性能。因此,本文从非内存密集型程序的特性出发提出了的两种机制,既保证了内存密集型程序性能不受影响,又提升非内存密集型程序的性能。由于非内存密集型程序发出的访存请求远低于其他程序,硬件预取难以发现请求之间的联系,盲目的配置激进的预取会导致缓存污染,影响其他程序的性能。因此,为了改善非内存密集型程序的性能,本文提出了两种机制:（1）针对非内存密集型程序发出的访存指令少且局部性不强的特性,提出了基于分类的动态调整预取。该方法通过在运行时实时监控应用程序的特性,如预取的准确性,来动态的调整预取的激进程度。对于大多数程序,只要预取准确性大于预先设定的阈值,则提高当前程序的预取激进程度。但对于非内存密集型程序,为了防止过于激进的预取配置将其他潜在有用的数据块挤出Cache,会对非内存密集型程序的预取激进程度调整进行更加严格控制。此外,该机制还明确了何时打开预取器,若预取器处于关闭状态,但性能却依旧处于下降趋势,这有很大可能是因为内存访问延迟过大而导致的性能下降,此时应及时打开预取器,利用预取的优势,尽量减少应用程序的访存延迟,避免性能进一步损失。（2）针对非内存密集型程序容易受到其他程序干扰的特性,提出了基于分类的预取感知缓存分区。该方法通过实时监控多核处理器中运行的应用程序的类型,动态的选择最合适的缓存分区方式。当多核处理器中存在非内存密集型程序时,会在共享缓存中划出一个分区,避免其他程序对其的干扰。此外,该机制还考虑了预取友好型程序的特性,由于该类程序可以通过预取获得较大的性能提升,所以当处理器中存在预取友好型程序时,该机制也会在共享缓存中划出一个分区来避免其他程序对其的干扰。当多核系统中不存在这两种程序时,上述两类分区重新并入共享缓存中,尽量避免有效缓存容量减少给其他程序带来性能下降。该机制既弥补了预取机制忽视非内存密集型程序而导致的性能下降,又保证了预取友好型程序的性能优势。