CPU核數跟多線程的關系

時間?2014-03-04 20:06:07 CSDN博客 原文? http://blog.csdn.net/qingchen191/article/details/20478651

一直以來有這樣的疑惑，單核CPU適合多線程嗎？是不是幾個核的CPU開幾個線程是最合適的？

今天就這一問題查了一些資料，現整理如下：

? ? 要說多線程就離不開進程，進程和線程的區別在這里就不詳細說了，只將關鍵的幾點：

a)進程之間是相互獨立的，不共享內存和數據，線程之間的內存和數據是公用的，每個線程只有自己的一組CPU指令、寄存器和堆棧，對于線程來說只有CPU里的東西是自己獨享的，程序中的其他東西都是跟同一個進程里的其他線程共享的。

b)操作系統創建進程時要分配好多外部資源，所以開銷大。（這個跟操作系統有關，有人做過實驗，window創建進程的開銷大，linux創建進程的開銷就很小。）

? ? 再來說一下CPU，在過去單CPU時代，單任務在一個時間點只能執行單一程序。之后發展到多任務階段，計算機能在同一時間點并行執行多任務或多進程。雖然并不是真正意義上的“同一時間點”，而是多個任務或進程共享一個CPU，并交由操作系統來完成多任務間對CPU的運行切換，以使得每個任務都有機會獲得一定的時間片運行。而現在多核CPU的情況下，同一時間點可以執行多個任務，具體到這個任務在CPU哪個核上運行，這個就跟操作系統和CPU本身的設計相關了。

? ? 我們假設一個極端的情況：在一臺單核計算機上只運行2個程序，一個是我們的程序A，另一個是操作系統的程序B，每個程序是一個進程。單核CPU的時候，A和B在CPU上交替運行，具體的分配方式由操作系統來判斷，我這里猜測應該跟A和B的線程數有關，因為線程是CPU級別的，如果A有5個線程，B也有5個線程，那么CPU分配給A和B的時間應該是1：1的；如果A增加到15個線程，CPU分配給A和B的時間應該是3：1的比例。所以此時如果A的線程數多，那么獲得的CPU執行次數就多，處理的速度也就快了。以上假設的前提是：①A和B的優先級相同，②A和B都是只消耗CPU資源的程序。

如果相同的情況用一個雙核的計算機來處理又會是什么結果呢？假設這個雙核的計算機和操作系統比較傻，把A進程分配到核1上，B進程分配到核2上，那不管A有幾個線程，都是用核1來處理，那么時間肯定是一樣的。不過現實中應該不會有這么傻的CPU和操作系統吧。 所以趕緊還是會根據線程來進行處理，當A的線程比B多時，會占用核2來處理A的線程。

? ? 剛才說的是只消耗CPU資源的程序，但這樣的程序在實際應用中基本上是沒有的，總會有跟資源打交道的。比如讀個文件，查個數據庫，訪問一個網絡連接等等。這個時候多線程才真正體現出優勢，在一個進程中，線程a去讀文件，線程b去查數據庫，線程c去訪問網絡，a先用一下CPU，然后去讀文件，此時CPU空閑，b就用一下，然后去查數據庫，……，相對于讀文件、查數據庫、訪問網絡來說CPU計算的時間幾乎可以忽略不計，所以多線程實際上是計算機多種資源的并行運用，跟CPU有幾個核心是沒什么關系的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CPU核数跟多线程的关系的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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