从零开始系列（四）：一文看懂arm架构和x86架构有什么区别

从零开始系列（四）：一文看懂arm架构和x86架构有什么区别

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一、CPU 架构是什么

  CPU 的全称是"中央处理单元"，它是计算机的核心，计算都由它来完成。但是，CPU 本身只是一个概念，每家芯片公司都有自己的具体实现。

  不同的 CPU 设计实现，就称为" CPU 架构"（CPU architecture）。 不同的 CPU 架构有不同的指令集，彼此不通用，这导致运行在上面的软件也不兼容，必须重新编译。如果没有做适配，一个架构下的软件就无法移植到另一个架构。

  目前市场上主流的芯片架构有 X86、ARM、RISC-V和MIPS四种：

序号	架构	特点	代表性的厂商	运营机构	发明时间
1	X86	性能高，速度快，兼容性好	英特尔，AMD	英特尔	1978年
2	ARM	成本低，低功耗	苹果，谷歌，IBM，华为	英国ARM公司	1983年
3	RISC-V	模块化，极简，可拓展	三星，英伟达，西部数据	RISC-V基金会	2014年
4	MIPS	简洁，优化方便，高拓展性	龙芯	MIPS科技公司	1981年

  从CPU发明到现在，有非常多种架构，从我们熟悉的X86，ARM，到不太熟悉的MIPS，IA64，它们之间的差距都非常大。但是如果从最基本的逻辑角度来分类的话，它们可以被分为两大类，即所谓的“复杂指令集”与“精简指令集”系统，也就是经常看到的“CISC”与“RISC”。 Intel和ARM处理器的第一个区别是，前者使用复杂指令集（CISC)，而后者使用精简指令集（RISC）。

  ARM和X86架构最显著的差别是使用的指令集不同。具体区别可以参照这篇文章：一文看懂arm架构和x86架构有什么区别

序号	架构	特点
1	ARM	主要是面向移动、低功耗领域，因此在设计上更偏重节能、能效方面
2	X86	主要面向家用、商用领域，在性能和兼容性方面做得更好

  每一种架构都有自己的优势和不足，天下并没有所谓的“万能芯片架构”。

序号	架构	特点
1	X86	英特尔和AMD的“专属”，在PC市场上独霸多年，地位不可撼动
2	ARM	在移动端和便捷设备上有着不可替代的优势
3	MIPS	在网关、机顶盒等市场上非常受欢迎
4	RISC-V	虽然出来不久，但在智能穿戴产品上的应用广泛，前景广阔

  ARM架构和X86架构是市场份额最大的两大架构，它们有着各自的特点和市场。
目前在移动领域上ARM架构占主流，X86架构也占有一定的市场份额。X86架构由于其封闭性，相对于ARM架构成本更高，但有着更高的性能、更快的速度和兼容性。英特尔近几年也在逐步的布局移动市场，如其推出的X86架构凌动系列处理器，在速度、视频体验、兼容性等方面表现优异。

  x86是指intel的开发的一种32位指令集，从386开始时代开始的，一直沿用至今，是一种cisc指令集，所有intel早期的cpu，amd早期的cpu都支持这种指令集，ntel官方文档里面称为“IA-32”

  x84_64是x86 CPU开始迈向64位的时候，有2选择：1、向下兼容x86。2、完全重新设计指令集，不兼容x86。AMD抢跑了，比Intel率先制造出了商用的兼容x86的CPU，AMD称之为AMD64，抢了64位PC的第一桶金，得到了用户的认同。而Intel选择了设计一种不兼容x86的全新64为指令集，称之为IA-64（这玩意似乎就是安腾），但是比amd晚了一步，而且IA-64也挺惨淡的，因为是全新设计的CPU，没有编译器，也不支持windows（微软把intel给忽悠了，承诺了会出安腾版windows server版，但是迟迟拿不出东西）。。。后来不得不在时机落后的情况下也开始支持AMD64的指令集，但是换了个名字，叫x86_64，表示是x86指令集的64扩展，大概是不愿意承认这玩意是AMD设计出来的。

  也就是说实际上，x86_64,x64,AMD64基本上是同一个东西，我们现在用的intel/amd的桌面级CPU基本上都是x86_64，与之相对的arm,ppc等都不是x86_64。

  x86、x86_64主要的区别就是32位和64位的问题，x86中只有8个32位通用寄存器，eax,ebx,ecx，edx, ebp, esp, esi, edi。x86_64把这8个通用寄存器扩展成了64位的，并且比x86增加了若干个寄存器（好像增加了8个，变成了总共16个通用寄存器）。同样的MMX的寄存器的位数和数量也进行了扩展。此外cpu扩展到64位后也能支持更多的内存了，等等许多好处。

二、Windows如何查看系统是ARM64还是X64架构

在cmd命令窗中输入systeminfo即可，如下图：

三、如何查看mac系统是32位还是64位的操作系统

（一）点击工具栏左上角点击 （苹果Logo）标志，关于本机 --> 更多信息 --> 系统报告 -->(左侧栏中)软件

（二）打开终端，输入命令 uname -a 回车

x86_64 表示系统为64位

i686 表示系统32位的

（三）在终端输入命令 ioreg -l -p IODeviceTree | grep “firmware-abi” | sed -e ‘s/[^0-9A-Z]//g’

输出：EFI64 －－就说明系统是64位
输出：EFI32 －－就说明系统是32位

四、linux 查看 x64 x86 arm64 以及它们的区别

使用命令$ arch即可查看linux的内核版本。标题中几种版本的区别课参考：linux版本信息以及x86与x86_64的区别

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