认识cpu、核与线程

前言:作为一个后台开发人员,我想有必要了解这些基础知识。如果本文有不严谨或者疏忽的地方,请指正。

目录

cpu与核心

物理核

  • 物理核数量=cpu数(机子上装的cpu的数量)*每个cpu的核心数

虚拟核

  • 所谓的4核8线程,4核指的是物理核心。通过超线程技术,用一个物理核模拟两个虚拟核,每个核两个线程,总数为8线程。
  • 在操作系统看来是8个核,但是实际上是4个物理核。
  • 通过超线程技术可以实现单个物理核实现线程级别的并行计算,但是比不上性能两个物理核。

单核cpu和多核cpu

  • 都是一个cpu,不同的是每个cpu上的核心数
  • 多核cpu是多个单核cpu的替代方案,多核cpu减小了体积,同时也减少了功耗
  • 一个核心只能同时执行一个线程

进程和线程

理解

  • 我们打开的微信,浏览器都是一个进程
  • 进程可能有多个子任务,比如微信要接受消息,发送消息,这些子任务就是线程。
  • 资源分配给进程,线程共享进程资源。

线程切换

  • cpu给线程分配时间片(也就是分配给线程的时间),执行完时间片后会切换都另一个线程。
  • 切换之前会保存线程的状态,下次时间片再给这个线程时才能知道当前状态。
  • 从保存线程A的状态再到切换到线程B时,重新加载线程B的状态的这个过程就叫上下文切换。
  • 而上下切换时会消耗大量的cpu时间。

线程开销

  • 上下文切换消耗
  • 线程创建和消亡的开销
  • 线程需要保存维持线程本地栈,会消耗内存

串行,并发与并行

串行

  • 多个任务,执行时一个执行完再执行另一个。
  • 比喻:吃完饭再看球赛。

并发

  • 多个线程在单个核心运行,同一时间一个线程运行,系统不停切换线程,看起来像同时运行,实际上是线程不停切换。
  • 比喻: 一会跑去食厅吃饭,一会跑去客厅看球赛。

并行

  • 每个线程分配给独立的核心,线程同时运行。
  • 比喻:一边吃饭一边看球赛。

多核下线程数量选择

计算密集型

  • 程序主要为复杂的逻辑判断和复杂的运算。
  • cpu的利用率高,不用开太多的线程,开太多线程反而会因为线程切换时切换上下文而浪费资源。

IO密集型

  • 程序主要为IO操作,比如磁盘IO(读取文件)和网络IO(网络请求)。
  • 因为IO操作会阻塞线程,cpu利用率不高,可以开多点线程,阻塞时可以切换到其他就绪线程,提高cpu利用率。

总结

  • 提高性能的一种方式:提高硬件水平,处理速度或核心数。
  • 另一种方式:根据场景,合理设置线程数,软件上提高cpu利用率。

我觉得分享是一种精神,分享是我的乐趣所在,不是说我觉得我讲得一定是对的,我讲得可能很多是不对的,但是我希望我讲的东西是我人生的体验和思考,是给很多人反思,也许给你一秒钟、半秒钟,哪怕说一句话有点道理,引发自己内心的感触,这就是我最大的价值。(这是我喜欢的一句话,也是我写博客的初衷)

时间: 2024-10-07 14:56:04

认识cpu、核与线程的相关文章

CPU、CPU核与线程的关系

CPU相关概念: CPU:独立的中央处理单元,体现在主板上是有多个CPU的插槽. CPU cores:在每一个CPU上,都可能有多个核(core),每一个核中都有独立的一套ALU.FPU.Cache等组件,所以这个概念也被称作物理核. LogicalProcessor:一个物理核模拟出的多个逻辑核,即CPU线程数. CPU 的线程数概念仅仅只针对 Intel 的 CPU 才有用,因为它是通过 Intel 超线程技术来实现的. 如果没有超线程技术,一个 CPU 核心对应一个线程(因此对于一个CPU

Linux 进程、线程运行在指定CPU核上

/******************************************************************************** * Linux 进程.线程运行在指定CPU核上 * 说明: * affinity参数决定了进程.线程是否可在CPU多核之间切换,当然,并不是说就不进行 * 线程切换. * * 2017-9-22 深圳 龙华樟坑村 曾剑锋 *********************************************************

核与线程 CPU 4核8线程 的解释

1.物理CPU: 物理CPU就是计算机上实际配置的CPU个数.在linux上可以打开cat /proc/cpuinfo 来查看,其中的physical id就是每个物理CPU的ID,能找到几个physical id就代表计算机实际有几个CPU. 在linux下可以通过指令 grep ‘physical id’ /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l 来查看物理CPU个数. 2.cpu核数:linux的cpu核心总数也可以在/proc/cpuinfo里面通过指令cat /p

Linux下如何查看高CPU占用率线程 LINUX CPU利用率计算

目录(?)[-] proc文件系统 proccpuinfo文件 procstat文件 procpidstat文件 procpidtasktidstat文件 系统中有关进程cpu使用率的常用命令 ps 命令 top命令 单核情况下Cpu使用率的计算 基本思想 总的Cpu使用率计算 计算方法 某一进程Cpu使用率的计算 计算方法 实验数据 某一线程Cpu使用率的计算 计算方法 实验数据 多核情况下cpu使用率的计算 实验一 描述 数据一 数据二 实验二 描述 数据一 数据二 主要问题 Java 系统

云计算之路-阿里云上:消灭“黑色n秒”第二招——给w3wp进程指定CPU核

虽然昨天的第一招失败了,但是从失败中我们学到了与多核CPU相关的Processor Affinity(处理器关联)的知识. 既然我们可以让.NET程序的不同线程运行于指定的CPU核,那是不是也可以让IIS应用程序池的进程w3wp运行于指定的CPU核? 虽然看起来"黑色n秒"似乎与w3wp运行于哪些CPU核没有什么关系,但是我们既然把怀疑对象锁定在CPU,那么任何与CPU相关的线索都不能放过.即使失败,也会满载而归,因为如果没有"黑色n秒"这个问题的驱动,我们根本不会

如何让程序运行在所有CPU核心上

先解释几个概念:多CPU,多核,超线程 多CPU:(一台主机的)主板上有多个CPU. 多核:一个CPU有多个核心(下图是6个物理核心). 超线程:CPU有一个重要的参数是某个型号的CPU是否支持超线程.例如,某个CPU有4个物理核心,它支持超线程技术,那么在逻辑上可以看作8个核心(也叫4核8线程).比如我们在中关村在线上看到某款CPU的参数如下: 表明这款CPU是支持超线程技术的. 在Windows系统下如何设置一个进程能在所有的(逻辑)核心上执行呢? 方法一:在任务管理器中设置进程的相关性.

Ubuntu系统进程绑定CPU核

Ubuntu系统进程绑定CPU核 作者:chszs,版权所有,未经同意,不得转载.博主主页:http://blog.csdn.net/chszs 本文讲述如何在Ubuntu系统中,把指定的进程绑定到指定的CPU核运行.而通常是由操作系统负责管理进程和线程的调度,但是这种情况下是不清楚由哪个CPU核运行你的进程,因为操作系统的调度是基于资源的可用性进行判断的. 可以这样,把指定的CPU核绑定到你的进程. taskset -cp <CPU ID | CPU IDs> <Process ID&

[转帖]判断Linux进程在哪个CPU核运行的方法

判断Linux进程在哪个CPU核运行的方法 原文网址:http://www.embeddedlinux.org.cn/html/xinshourumen/201601/30-5013.html 问题:有一个Linux进程运行在多核处理器系统上,如何查看该进程运行在哪个CPU上? 方法一: 如果一个进程使用taskset命令明确的被固定(Pinned)到CPU的特定内核上,你可以使用taskset命令找出被固定的CPU内核: taskset -c -p <pid> 例如,如果你对PID为5357

虚拟机评估——如何确定一个CPU核上部署的虚拟机数量?

最近研究虚拟化技术,不可避免遇到一个问题:如何评估物理主机上虚拟主机的容量?下面这篇文章的思路有一定的启发性,转发一下. 如何确定一个CPU核上部署的虚拟机数量? 摘要:本文说明一个CPU核上部署虚拟机的理想数量. 用户经常会问我这样一个问题,“在一个CPU核上部署虚拟机的理想数量是多少?”我试图从下面两个答案中其中一方面回答:要么用户基于业内测试实例做出决定,要么基于他们自己的桌面PC机来验证性能.评估CPU需求量. 用业内标准来评判,一个3.0GHz四核心双CPU的服务器通常可以负载的虚拟机