Cpu架构的基础知识x86、ARM、MIPS架构

操作系统CPU架构

对于windows家用系统来说,我们无法接触到这些CPU架构,通常选择CPU的时候,接触到的AMD或者Intel 其实两者都是x86结构。偶尔听过ARM windows操作系统,很少听到过这些。本文将详细介绍Linux系统的架构。

常见 CPU 架构

  • x86 架构
  • ARM 架构

对应指令集

x86 复杂指令集(CISC):Complex Instruction Set Computing

arm 精简指令集(RISC):Reduced Instruction Set Computing

指令集只是大的技术路线,x86和Arm都是典型的代表性设计产品。

x86 架构历史发展介绍

386 和 amd64(可统称为 x86 架构)采用复杂指令集。

最初,Intel 发展了自己的 x86 架构,后来 AMD 也取得了 x86 授权,可自行开发 x86 架构。因此AMD和intel 也是我们常见CPU选择,相互兼容。

历史推进

AMD 首先推出了兼容 64 位的 x86 架构(混合 32 位和 64 位的架构),即后来的 x86-64,后来 Intel 也取得了生产授权(Intel 和 AMD 之间的专利交叉较严重),也开发了 x86-64。由于 AMD 先行推出,因此 x86-64 也被称为 amd64。

总结:x86 结构主要有:x86x86-64(amd64)。一个指的是32位,一个指的是64位。

主要产品

这些都是intel和amd生产的。相互之间软件是兼容的。但是32位不能跑64位软件。

Intel 的至强、酷睿、奔腾、赛扬和凌动

AMD 的锐龙、速龙

提出一个考题,如果去Github下载一个windows软件,如何选择?

答案:对于windows是高度兼容的,所以一般.exe结尾的软件都可以跑,但是从一个程序员角度如何解决呢?

首先判断自己系统的类别,打开此电脑,右键选择属性,查看电脑

Cpu架构的基础知识x86、ARM、MIPS架构

可以判断是windows 64位 x64处理器,根据这两个信息。我们可以下载x86/amd64/x86-64标注的exe结尾软件。

考题二:Github下载一个ubunut (linux)上,软件如何选择呢?

答案:首先判断操作系统的信息,x86-64 cpu和ubuntu 发新版本

uname -i
x86_64
uname -a
Linux ubuntu 4.15.0-112-generic #113~16.04.1-Ubuntu SMP Fri Jul 10 04:37:08 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

因此我们要下载的软件就是,x86或者amd64或者x86-64为标识,以可以运行在linux上的软件包,比如:.deb 结尾包名称或者.tar.gz 的压缩包。

Cpu架构的基础知识x86、ARM、MIPS架构

这是一个典型的多平台软件包,支持mac、安卓,linux和windows 平台。

可以看x64提供三个,由于32位系统现在少了,64位一般兼容,所以直接提供64位的三个包。

.deb 就是linux上的一个软件包,支持debian类操作系统,因为ubuntu就是这一类,x64(x86-64简写)同样我们支持,我们可以下载此安装包。

同样的Linux-x64.AppImage 我们也可以下载,一个是linux系统(ubuntu是类linux),x64架构的软件,可以完美的适配我们的系统。

ARM 架构

ARM 多用于移动端,一般在开发和运行选择平台上不会选择它。一般以 ARM 代表的软件可以运行在 ARM 处理器上,即移动端或 Linux ARM 版本。

同样的如图,我们可以看到,arm64位的安卓软件apk。arm7设计架构(用户可以自己查询系统)CPU的apk软件。

这就表示:arm64 .apk 可以安装到所有arm64架构的安卓手机上,arm7.apk 只可以安装到arm7架构的arm cpu上。

arm7可以理解为arm64中,更具具体的一个cpu架构。arm64可以安装到arm7 arm6,只要是arm64的就可以。arm7只能安装7架构上。arm6完全不可以。

MIPS 架构

MIPS 架构。MIPS 是一种学术派 CPU,授权门槛极低,因此许多厂商都在制造 MIPS 或 MIPS 衍生架构。我们通常接触到的 MIPS 架构 CPU 主要用于嵌入式领域,比如路由器。目前最活跃的 MIPS 是中国的龙芯,其 LoongISA 架构实际上是 MIPS 的扩展。

root@OpenWrt:~# uname -a
Linux OpenWrt 5.15.167 #0 SMP Mon Sep 23 12:34:46 2024 mips GNU/Linux

这是一个典型的路由器破解后,可以看到mip架构,发新版本OpenWrt 的Linux 发行版。

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