成功之前我們要做應(yīng)該做的事情，成功之后我們才可以做喜歡做的事情。

1. 處理器架構(gòu)

CPU 架構(gòu)是 CPU 廠商給屬于同一系列的 CPU 產(chǎn)品定的一個規(guī)范，主要目的是為了區(qū)分不同類型 CPU 的重要標(biāo)示。市面上的 CPU 分類主要分有兩大陣營，一個是 intel、AMD 為首的 復(fù)雜指令集 CPU，另一個是以 IBM、ARM 為首的 精簡指令集 CPU。兩個不同品牌的 CPU，其產(chǎn)品的架構(gòu)也不相同，例如，Intel、AMD 的 CPU 是 X86架構(gòu) 的，而 IBM 公司的 CPU是 PowerPC 架構(gòu)，ARM 公司是 ARM 架構(gòu)。

從 CPU 發(fā)明到現(xiàn)在，有非常多種架構(gòu)，從我們熟悉的 X86、ARM，到不太熟悉的MIPS、IA64，它們之間的差距都非常大。但是如果從最基本的邏輯角度來分類的話，它們可以被分為兩大類，即所謂的“復(fù)雜指令集”與“精簡指令集”系統(tǒng)，也就是經(jīng)常看到的“CISC”與“RISC”。

中央處理單元（CPU）主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器三部分組成，從字面意思看運(yùn)算器就是起著運(yùn)算的作用，控制器就是負(fù)責(zé)發(fā)出 CPU 每條指令所需要的信息，寄存器就是保存運(yùn)算或者指令的一些臨時文件，這樣可以保證更高的速度。CPU 有著處理指令、執(zhí)行操作、控制時間、處理數(shù)據(jù)四大作用，打個比喻來說，CPU 就像我們的大腦，幫我們完成各種各樣的生理活動。因此如果沒有 CPU，那么電腦就是一堆廢物，無法工作。移動設(shè)備其實(shí)很復(fù)雜，這些 CPU 需要執(zhí)行數(shù)以百萬計(jì)的指示，才能使它向我們期待的方向運(yùn)行，而 CPU 的速度和功率效率是至關(guān)重要的。速度影響用戶體驗(yàn)，而效率影響電池壽命。最完美的移動設(shè)備是高性能和低功耗相結(jié)合。

在計(jì)算世界中，“體系結(jié)構(gòu)”一詞被用來描述一個抽象的機(jī)器，而不是一個具體的機(jī)器實(shí)現(xiàn)。一般而言，一個 CPU 的體系結(jié)構(gòu)有一個指令集加上一些寄存器而組成。

2. 指令集

計(jì)算機(jī)指令就是指揮機(jī)器工作的指示和命令，程序就是一系列按一定順序排列的指令，執(zhí)行程序的過程就是計(jì)算機(jī)的工作過程。指令集，就是 CPU 中用來計(jì)算和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一套指令的集合，而每一種新型的 CPU 在設(shè)計(jì)時就規(guī)定了一系列與其他硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。而指令集的先進(jìn)與否，也關(guān)系到 CPU 的性能發(fā)揮，它也是 CPU 性能體現(xiàn)的一個重要標(biāo)志。指令的強(qiáng)弱也是 CPU 的重要指標(biāo)，指令集是提高微處理器效率的最有效的工具之一。

直觀的解釋指令集主要是指 CPU 硬件和軟件之間的接口描述，它本質(zhì)上是一段二進(jìn)制機(jī)器碼，CPU 只能識別機(jī)器碼，但是機(jī)器碼是一串無意義的字符串，程序員很難看看懂這些語句，用它來開發(fā)軟件，所以后面就發(fā)明了匯編語言，匯編語言本質(zhì)上跟機(jī)器碼一一對應(yīng)的，現(xiàn)在有很多不同版本的匯編語言，本質(zhì)上就是有不同的指令集，指令集可以簡單的分為復(fù)雜指令集和精簡指令集。

指令集架構(gòu)是計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)的一部分。指令集是一個很虛的東西，是一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例如我們的交通規(guī)則，紅燈停、綠燈行、黃燈亮了等—等，只有行人和司機(jī)都去遵守這套交通規(guī)則我們的交通系統(tǒng)才能有條不紊地運(yùn)行下去。指令集也一樣，芯片工程師在設(shè)計(jì) CPU 時也要以指令集中規(guī)定的指令格式為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)不同的譯碼電路來支持指令集各種指令的運(yùn)行。指令集最終的實(shí)現(xiàn)就是微架構(gòu)，就是CPU 內(nèi)部的各種譯碼和執(zhí)行電路。

編譯器廠商在研發(fā)編譯器工具或 IDE 時，也要以指令集為標(biāo)準(zhǔn)將我們編寫的 C 語言高級程序轉(zhuǎn)換為指令集中規(guī)定的各種機(jī)器指令。為什么我們編寫的高級程序經(jīng)過編譯后可以直接在 CPU 上運(yùn)行呢？就是因?yàn)?CPU 設(shè)計(jì)者和編譯器開發(fā)者遵循的是同一個指令集標(biāo)準(zhǔn)，“編譯器最終編譯生成的指令”都是 CPU 硬件電路支持運(yùn)行的指令，每一種不同架構(gòu)的 CPU 一般都需要配套一個對應(yīng)的編譯器。

指令集作為 CPU 和編譯器的設(shè)計(jì)規(guī)范和參考標(biāo)準(zhǔn)主要用來定義指令的各種操作、操作數(shù)的類型、寄存器的分配、地址的格式等。

指令集也不是—成不變的也會隨著應(yīng)用需求的推動不斷迭代更新，不斷擴(kuò)充新的指令。例如 ARM 指令集從最初的 ARMv1 發(fā)展到目前的 ARMv9，一直在不斷地發(fā)展不斷添加新的指令。

3. 架構(gòu)和指令集關(guān)系？

架構(gòu)主要是指某一個處理器所使用的具體指令集，比如說 m6ull，他是基于ArmV7 架構(gòu)的，就是指它是使用 armV7 指令集，在大部分場合，架構(gòu)等于指令集。

CPU 的硬件結(jié)構(gòu)，即架構(gòu)，一旦確定，那么使用該架構(gòu)的 CPU 能實(shí)現(xiàn)的功能大體上是一樣的，而且去實(shí)現(xiàn)該功能的指令集也大體上一樣的。

設(shè)計(jì) CPU 架構(gòu)即決定了指令集，如 X86 指令集，是因?yàn)樵?CPU 采用了 X86 結(jié)構(gòu)，所以才叫 X86 指令集；指令集是指某種架構(gòu) CPU 能實(shí)現(xiàn)的所有功能，這些功能對應(yīng)的代碼編號構(gòu)成指令集；代碼編號應(yīng)該就是指機(jī)器碼這種底層代碼，某種架構(gòu) CPU 架構(gòu)確定后，代碼編號就確定了，這些編號反映了 CPU 以什么樣的方式去執(zhí)行某些功能，決定了硬件的執(zhí)行方式；前面說這些代碼編號可能就是機(jī)器碼，機(jī)器碼就是二進(jìn)制數(shù)字，二進(jìn)制數(shù)字反映在電路上就是高低電平，從而驅(qū)動電路運(yùn)行；不同代碼編號的二進(jìn)制數(shù)字排列就不同，所以驅(qū)動電路的高低電平就不同，所以電路執(zhí)行的方式就不同。

同一個程序 -> 匯編語言 -> 不同指令集 -> 不同架構(gòu)的 CPU -> 不同的實(shí)現(xiàn)電路 -> 相同的功能。

4. Apple 處理器和配置

下面對 Apple 處理器做一個格式總結(jié)，具體的發(fā)展歷程請手動 BD...

iOS 架構(gòu)配置：

處理器架構(gòu)、指令集：

• armv7｜armv7s｜arm64 都是 ARM 處理器架構(gòu)指令集。
• i386｜x86_64 是 Mac 處理器的指令集。

這些指令集在那些設(shè)備架構(gòu)中用到？

armv7：iPhone4｜iPhone4S｜iPad｜iPad2｜iPad3(The New iPad)｜iPad mini｜iPod Touch 3G｜iPod Touch4

armv7s：iPhone5｜iPhone5C｜iPad4(iPad with Retina Display)

arm64：iPhone6s | iphone6s plus｜iPhone6｜ iPhone6 plus｜iPhone5S | iPad Air｜ iPad mini2(iPad mini with Retina Display) 以及更高的版本

armv7｜armv7s｜arm64 都是 ARM 處理器的指令集：真機(jī) 32 位處理器需要 armv7，或者 armv7s 架構(gòu)指令集、真機(jī)64位處理器需要 arm64/arm64e 架構(gòu)的指令集。

對于模擬器 x86 32 位處理器測試需要 Intel i386 架構(gòu)指令集，模擬器 64 位處理器測試需要 Intel x86_64 架構(gòu)的指令集。

i386 是針對 intel 通用微處理器 x86 架構(gòu)的 32 位處理器
x86_64 是針對 x86 架構(gòu)的 64 位處理器

i386｜x86_64 應(yīng)用在 Mac 處理器的指令集
最新 M1、M2 處理器則采用的也是基于 ARM 架構(gòu)的指令集

在實(shí)際開發(fā)中的配置問題，Xcode 中指令集相關(guān)選項(xiàng)（Build Setting 中）：

1. Architectures：
   指定工程被編譯成可支持哪些指令集類型，而支持的指令集越多，就會編譯出包含多個指令集代碼的數(shù)據(jù)包，對應(yīng)生成二進(jìn)制包就越大，也就是 ipa 包會變大。

   一般設(shè)置默認(rèn)值為：Standard Architectures (Apple Silicon, Intel) - $(ARCHS_STANDARD)，在真機(jī)的編譯下實(shí)質(zhì)是（armv7和arm64）、在模擬器的時候是（x86_64、i386）。

2. Valid Architectures：
   限制可能被支持的指令集的范圍，也就是 Xcode 編譯出來的二進(jìn)制包類型最終從這些類型產(chǎn)生，而編譯出哪種指令集的包，將由 Architectures 與 Valid Architectures（因此這個不能為空）的交集來確定。Xcode 12 以前，我們通過 Valid Architectures 來配置支持的機(jī)型。但在 Xcode12 中， Valid Architectures 這一項(xiàng)被移除掉了，改變成了 VALID_ARCHS 的欄目。但是升級 Xcode12 以后的版本，工程配置是這樣的 EXCLUDED_ARCHS，表示配置不包含的 CPU 架構(gòu)，在這里就可以把不需要或者一些三方框架不支持的架構(gòu)配置在這里。如果 Excluded architectures 里配置了架構(gòu)，就會去掉配置里的架構(gòu)，比如配置了armv7 ，那么真機(jī)里就只有 arm64 了。

3. Build Active Architecture Only：
   指定是否只對當(dāng)前連接設(shè)備所支持的指令集編譯，當(dāng)其值設(shè)置為 Yes，是為了debug 的時候編譯速度更快，它只編譯當(dāng)前的 Architecture 版本，而設(shè)置為 No 時，會編譯所有的版本。 所以，一般 debug 的時候可以選擇設(shè)置為 Yes，release 的時候要改為 No，以適應(yīng)不同設(shè)備。