计算机系统结构--为什么用缓存?

关于计算机的体系结构，对于一个不是计算机专业的人来说，有点迷糊，我把经过总结之后的几点向各位大神简单的叙述下，如果有错误问题和认识，希望同行们及时指正。
说道计算机的体系结构，首先关注的就是CPU

1、CPU号称核心处理器，是计算机的大脑，负责调度系统运行，保证系统的稳定、快速性。
而在CPU上有两大极品的快速存储器：（寄存器和缓存器），寄存器的读取速度堪称NB，2纳秒就能完成数据的读取，寄存器的大小，根据系统来定，比如说32为系统，那么一个寄存器就有32个触点，存储空间为4K。CPU运行中，每次都需要读取数据。从内存中读取数据则需要耗时100纳秒左右，相比于2纳秒来说，基本又是太NB，如果说读取多个数据，就需要一次又一次的读取，那么耗费的时间来说，真的就太长了，用网络用语来说（35太难了）。那么CPU会怎么操作减少耗费的时间呢？设计操作系统的人站不住了，推出了缓存器的概念，在两者之间加入个缓存器，因为从缓存器中读取数据的时间为10纳秒，同时缓存器又可以很大。可以一次在混存器中多存储点，以后每次取数据，直接从缓存中取得，就不需要直接从内存中获取了，省去了好多好多的时间。如果不明白可以举个例子，老板让你去楼下买水喝，你去一次买一瓶，下次又买一瓶，如果老板天天让你去，你很愿意去么？多浪费时间，所以说如果老板让我去买，我就多买几瓶，放在我这里，每次老板要了，我就给他一瓶，减少了时间提高了效率。老板也会乐呵呵。一个字“爽”；

2、估计这个时候你就会问，如果说有很多东西我不常用，而又放到缓存器上，那么是不是缓存器的利用率比较低？
这个问题问的非常好，缓存器的利用率高低，也反应了CPU的效率。在C语言中，有一个关键字likely，是告诉系统这个常用，所以就可以将它加入到缓存中，如果说不常用的话就用关键字unlikely，就是告诉系统这个这个内容99%不会被利用到。

3、因为寄存器每次读取数据都固定的字节数，那么怎么想才能提高效率呢？
首先，你需要明白一点，从内存中读取数据，是从0开始读取，不可间断的读取，比如说第一次读取4个字节，读到了32（0-32），那么下一次只能读取到64（32-64），不可以从中间读取，要问这个原因，你就得明白自动对齐的问题了。所以说程序实际的时候最好把相应的挨着使用的变量，在设计的时候挨在一起，方便一次性读取出来，也就提高了效率。而不爱在一起的变量或者函数，就需要inline（内联函数）来调用了，用了inline这个函数关键字，就是告诉系统，在其他的地方调用时，就直接把函数相应的复制过去执行，而不需要从从栈中出栈读取，也提高了效率。