本发明公开了一种动态缓存污染防治系统及方法，属于计算机缓存性能优化技术领域。本发明的动态缓存污染防治系统包括内存监测模块、分析模块和决策分配模块。内存监测模块对为上层用户层程序动态分配的堆内存进行采样监测，并收集用户层程序的访存行为并提交给分析模块；分析模块对采样监测模块收集到的数据进行分析，判断程序前期的访存特性对缓存的污染情况；决策分配模块对原有的伙伴系统进行扩展，加入以page-color为基础的页面管理机制，将内存页面管理与页面映射分离，再根据分析模块的分析结果控制系统逻辑页面到物理页框的映射方式，实现对缓存污染的有效限制。