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Linux学习初级篇-鸟哥的Linux私房菜 基础学习篇(第四版)

0.1.2 一切设计的起点:CPU的架构

由于CPU的内部是有一些微指令组成的,所以我们所使用的软件都是要经过CPU内部的微指令集来达成才行。那这些指令集的设计主要又被分为两种设计理念,这是目前世界上常见到的两种主要CPU架构,分贝是:精简指令集(RISC)与复杂指令集(CISC)。

  • 精简指令集(Reduced Instruction Set Computer,RISC):

  这种CPU的设计中,微指令集较为精简,每个指令的运行时间都很短,完成的动作也很单纯,指令的执行效能较佳,但是若做复杂的事情,就要由多个指令来完成。

  常见的RISC微指令集合CPU主要例如:甲骨文(Oracle)公司的SPARC系列、IBM公司的Power Architecture (包括PowerPC)系列、与安谋公司(ARM Holdings)的ARM CPU系列。

  在应用方面,SPARC CPU的计算机常用于学术领域的大型工作站中,包含银行金融体系的主服务器也都有这类的计算机架构;PowerPC架构的应用上,例如:新力(Sony)公司出产的Play Station3(PS3)就是使用的PowerPC架构的Cell处理器;安谋的ARM架构的CPU常常使用在各厂牌手机,PDA,导航系统,网络设备(路由器、交换机等),目前世界上使用范围最广的CPU可能就是ARM架构的了。

  • 复杂指令集(Complex Instruction Set Computer,CISC):

  与RISC不同的是CISC在微指令集的每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作,指令数目多而且复杂,每条指令的长度并不相同。因为指令执行较为复杂所以指令花费的时间较长,但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。常见的CISC微指令集CPU主要有AMD、Intel、VIA等的X86架构的CPU。

  由于AMD、Intel、VIA所开发出来的x86架构的CPU被大量使用与个人计算机(Personal computer)用途上面,因此,个人计算机常常被称为x86架构的计算机,为什么称为x86架构呢?这是因为最早的那颗Intel发展出来的CPU代号称为8086,后来依此又开发出80286,80386……因此这种架构的CPU就称为x86架构了。

  在2003年以前由Intel 所开发的x86架构CPU由8位升级到16位、32位,后来AMD一次架构修改新一代的CPU为64位,为了区分两者的差异,因此64位的个人计算机CPU又被称为x86-64的架构。

  所谓的位是指CPU一次数据读取的最大值,64位CPU代表CPU一次可以读写64bits这么多的数据,因为CPU读取数据量有限制,因此能够从内存中读写的数据也就有所限制。所以一般32位的cpu所能读写的最大数据量就是4G左右。

  

 

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