缓存控制器的主要工作之一是确保“缓存一致性”，这意味着确保写入主存储器的任何更改都会反映在缓存中，反之亦然。有几种方法可以实现这一点，其中最明显的方法是让处理器同时直接写入缓存和主存储器。这被称为写入缓存，是最安全但也是最慢的解决方案。
主要的替代方案是写回缓存，它允许处理器仅将更改写入缓存而不写入主存储器。修改过的缓存条目被标记为“脏”，这指示缓存控制器在使用该空间缓存新数据之前将其内容写回主存储器。写回缓存加快了写入过程，但需要更智能的缓存控制器。
每次需要在主内存和缓存之间传输数据时，大多数缓存控制器都会移动一“行”数据，而不是单个项目。这往往会增加缓存命中的可能性，因为大多数程序都会花时间逐步执行内存中按顺序存 格鲁吉亚手机号码数据 储的指令，而不是从一个区域跳到另一个区域。每次传输的数据量称为“行大小”。
无论是磁盘控制器上的缓存还是软件解决方案，磁盘缓存的工作原理都大体相同。CPU 从缓存中请求特定数据。在某些情况下，信息已经存在，无需访问硬盘即可完成请求。
如果请求的信息不在缓存中，则从磁盘读取数据以及大量相邻信息。然后，缓存会替换旧数据，为新数据腾出空间。根据所用的算法，这可能是缓存中时间最长的信息，也可能是最近使用最少的信息。这样 CPU 请求就可以得到满足，相邻数据将加载到缓存中，以备下次请求该信息。