嵌入式开发 00 （基础概念）

指令集：本质是一组机器码
不同硬件厂家设计的CPU的架构不同，这就使得让CPU完成同一功能的动作不同：
比如说：mov操作，在x86架构的CPU上，执行的是 1010…，而在ARM架构的CPU上则是0101…
（CPU只认识机器码）
于是相同的一组功能：
{
1. 向左
2. 向右
3. 向上
4. 向下
5. …
6. …
}
在不同的CPU上对应的机器码是不一样的，所以指令集就是将上述一组功能翻译成的对应CPU的机器码集合。
每个硬件厂商都有自己的一套指令集，同样一个功能指令，为了提高效率、降低功耗，厂商就需要不断优化CPU架构，
当然，（指令集的实现方式是公开，但是要使用必须授权），ARM 公司通过设计CPU架构，授权给硬件厂商制作CPU来获利。

操作系统是指令集的上层应用
一个操作系统在CPU上运行之前，要根据对应CPU的指令集来编译成机器码，然后才能运行，操作系统通过调用指令集来完成相应的功能。

Linux 系统能够在不同CPU上运行，原因是该系统是开源的，CPU厂商拿到系统源码后，用自己的指令集对其进行编辑，系统就能在自己的CPU上运行了。

Windows系统不是开源的，如果别的CPU厂商未获得指令集授权，就无法完成系统编译过程，因此Windows只能在兼容x86架构的CPU上运行（Intel 授权 AMD后，windows 也能在AMD上运行）

架构与微架构是两个概念
架构与指令集一一对应，CPU的架构是最底层的，是处理器的硬件结构，即CPU按照什么样的硬件结构来设计，有了硬件自然也就有了如何使用硬件的“说明书”也就是指令集；
微架构是CPU设计人员对指令功能，用指令集（CPU语言）设计的一套执行“程序”，这个过程也是最具技术含量的环节。

微架构与指令集是两个概念：指令集是CPU选择的语言，而微架构是具体的实现。
微架构是用指令集这门语言编写的 CPU较为复杂的功能的实现方式。
例如，会C++的人很多，而同一个功能，大牛和小白设计的程序效率上差别很大，
所以，通常认为只有具备独立的微架构研发能力的企业才算具备了CPU研发能力，而是否使用自行研发的指令集无关紧要。微架构的研发也是IT产业技术含量最高的领域之一。
从这里我们可以知道，厂商研发CPU时并不需要获得指令集授权就可以获得指令集的相关资料与规范，指令集本身的技术含量并不是很高。获得授权主要是为了避免法律问题。然而微架构的设计细节是各家厂商绝对保密的，而且由于其技术复杂，即便获得相应文档也难以山寨。
这也就意味着指令集能指导CPU设计人员通过阅读“指令集规范”这本“指南”来设计CPU。而CPU设计人员通过阅读这本规范后设计出来的CPU结构就叫“微架构”。