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cpu:编程中的CPU架构知识(指令集:x86、arm、risc-v、loongarc)手机操作系统有哪些「cpu:编程中的CPU架构知识(指令集:x86、arm、risc-v、loongarc)」
2025-02-12IP属地 湖北6

参考

你是否有下面的问题

  • 什么是指令集架构
  • RISC-V是个什么鬼,好像最近很火呢
  • ARM是个啥
  • AMD和ARM有关系吗
  • x86是intel公司的专属吗
  • 下载linux操作系统的时候,经常让选择架构?amd64和x86什么区别

广义上指令集分为两类: 和 。
它们的区别是什么呢

  • CISC(Complex Instruction Set Computer),设计思路是用一条指令完成一个复杂的基本功能

  • RISC(Reduced Instruction Set Computer),设计思路是一条指令完成一个基本“动作”,多条指令组合完成一个复杂的基本功能。

两大指令集各有优缺点

  • 相对于较重,支持的指令多,功能强大,但功耗也大,适合PC机(也是事实上PC机的霸主
  • 相对于较轻,功耗也小,适合手机等便携设备(也是现在手机上霸主

,需要注意, 和 都只是概念上的分类。。。

上面,我们说和只是概念上的分类,那么具体都有哪个架构呢

  • :x86
  • :arm、RISC-V、LoongArc、MIPS

虽然这个名字起源于,但这种架构不是公司的专属,而且也不仅仅指处理器,它也可以表示处理器。

有的时候,我们也能看到、等说法,那是因为某些情况下需要区分和。

那么,为什么我们会认为就是32位系统呢
其实,这也是历史命名的问题
早期,Intel公司推出一系列的、,等芯片,将它们统一称为,但此时它还只是架构,后来公司对它进行了扩展,率先推出了(64位)处理器,然后也推出了处理器,为了明显区分之前的,就称之为,其实,它们都是对原有架构的一种扩展而已。

讲到这里不得不说两大公司和。。。

自不用多说,早期的,现在的PC机的、服务器的都占据了很大市场。

早期做的代工厂,后来觉察到了的威胁,果断禁止生产intel研发的X86芯片,从此正式走上了自主研发的道路,后来与的诉讼中胜诉,可以自行生产兼容架构的芯片了,从此不再是的专属, 和 在CPU上开始了漫长的拉扯。。。

它们两家在历史上都有各自的辉煌期,都是碾压对方的存在,不过当前致力于转型为以数据为中心的研发,而在收购了ati后也成为了同时研发和的公司。

具体它们的历史,可以自行百度,或参考:《intel和amd处理器发展历史》

arm既是一个公司,也是一种架构(arm和amd并没有什么关系)。

arm早期成立时也类似于和自己生产芯片销售,但迫于资金压力,转为卖授权,由此,架构的芯片称为了的霸主。

直接看百度百科对公司的介绍
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或许是因为要被英伟达收购,这一个开源的cpu架构最近活了起来(国内国外厂商都积极加入,如:华为海思、阿里平头哥等,但pc已被占据,移动端也被吞噬,的未来主战场或许在处在萌芽阶段的市场。

注意:RISC-V相比于x86和arm还有很多不足,许多基础设施还不完善。

这是国产自动知识产权的芯片。由设计,据宣传

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后续如何,可以期待。

MIPS公司研发的一种架构,用在、、等设备上较多,一般我们程序员接触的比较少,不过多介绍,可以参考百度百科
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汇编语言是依赖于硬件的,更准确的说是依赖于cpu的指令集架构,所以,每种架构理论上都有自己的汇编语法。

有两种风格的语法: 和 ,前者是的专属,一般我们在window上做汇编基于此;而后者多用在上。具体可参考:《汇编格式 AT&T 与 Intel》,截图如下
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这种架构有自己的汇编语言,不过,我们不做嵌入式开发,接触的少,我们可以去官网上查看它的编译器
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也有自己的汇编,可以百度支持它的语法和编译器
- 官网:https://riscv.org/
- github地址:https://github.com/riscv

也有自己的汇编,可以去官网看看:https://www.loongson.cn/
根据资料显示, 、、都已支持 架构。
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我们在下载操作系统的时候,经常会让我们选择cpu架构,如

5.1.1 centos

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5.1.2 ubuntu

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5.1.3 debian

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有的时候,我们下载某些软件的时候也是要选择cpu架构的,如

5.2.1 dotnet

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5.2.2 linux上安装软件时在这里插入图片描述

手机上的cpu厂商基本上都是买的arm公司的授权,比如:、、。

但手机的cpu不止要有pc机上的功能,还要有通信技术,其中有个,早期在这个上面大量研发,申请了很多专利,导致现在其他的手机厂商都要向高通支付昂贵的专利费(也不例外,为此还打了官司,还没打赢,后来就自研了,比如:系列、等)。。。