缓存是20世纪最大的发明，其原理用一些存取速度较快的存储设备做为数据缓冲区，避免频繁访问速度较慢的低速存储设备，归根结底的原因是，低速存储设备是整个系统的瓶颈，缓存用来缓解“瓶颈设备”的压力。
之前介绍实模式下的寄存器时，举了一个浏览器访问网页的例子，里面有12步，几乎步步都用到了缓存。不过，这些缓存都是在内存DRAM中实现的，即动态随机访问存储器，究其原因是数据要么在数据库中要么在硬盘上，其速度肯定比内存慢。选做用缓存的存储设备，其存取速度肯定是比其原有存储设备更快，否则失去了缓存的意义。相对于cpu来说，DRAM太慢了，如果也要用它来做cpu的缓存，反而是拖了后腿，不如不用。
cpu为什么要用缓存？因为待执行的指令和相关数据是存储在低速的内存中，让cpu这种高速设备等待慢速的内存，着实太浪费cpu资源了。人们根本无法容忍cpu如此“漫长”的“浪费”，所以需要用一个比内存更快的存取设备做缓冲区，尽量和cpu一个速度，让cpu不要等待。于是SRAM成了cpu的救世主，成为cpu和内存之间数据缓存的不二之选。
前面在介绍实模式下的寄存器时，也说到了cpu中的缓存。cpu中有一级缓存L1、二级缓存L2，甚至三级缓存L3等。它们都是SRAM，即静态随机访问存储器，它是最快的存储器啦。之所以把SRAM和寄存器放到一块说，是因为很多同学在感观上觉得寄存器是cpu直接使用的存储单元，所以寄存器比SRAM更快。其实他们在速度上是同一级别的东西，因为寄存器和SRAM都是用相同的存储电路实现的，用的都是触发器，它可是工作速度极快的，属于纳秒级别。至于触发器是什么，这已属于硬件范畴，这里咱就不深究了，因为我也不懂，不敢乱说啦^_^，有兴趣的同学请自行调研吧。
有哪些东西可以被缓存呢？无论是程序中的数据或指令，在cpu眼里全是一样形式的二进制01串，没有任何区别，都是cpu待处理的“数据”。所以我们眼中的指令和数据都可以被缓存到SRAM中。
什么时候能缓存呢？可以根据程序的局部性原理采取缓存策略。局部性原理是：程序90%的时间都运行在程序中10%的代码上。
局部性分为两个方面:
一方面是时间局部性：最近访问过的指令和数据，在将来一段时间内依然经常被访问。
另一方面空间局部性：靠近当前访问内存空间的内存地址，在将来一段 时间也会被访问。
举一个典型的例子，我们在用高级语言写程序时，经常会写到这样的循环嵌套代码，如：
int array[100][100];
int sum = 0;
…
数组array元素被赋值，略。
…
for (int i=0, i<100,i++) {for(int j=0;j<100,j++) {sum+=array[i][j];}
}
以上是将二维数组中的所有元素相加求和。循环中经常被用到的地址是sum所在的地址，经常被用到的指令是加法求和指令，这是在时间上的局部性。未来要访问的地址是与当前访问地址&array[i][j]相邻的地址&array[i][j+1]，它们之间只差一个整型变量的大小，这是空间上的局部性的。（当然，这些局部性都是编译器编译的结果，编译器就是这样安排的。）cpu利用此特性，将当前用到的指令和当前位置附近的数据都加载到缓存中，这就大大提高了cpu效率，下次直接从缓存中拿数据，不用再去内存中取啦。
当然，上面说的是理想的状态，如果缓存中没有相应的数据，还是要去内存中去加载，然后再放到缓存中。
