CPU的几核几线程详细适用规定于什么情况?
一个CPU核心那是一组运算单元(ALU)和一个控制单元的组合,是可以独立地能够完成一些换算。控制单元从内存中无法读取计算机指令,后再带领运算单元想执行指令,将指令结果写入内存,后再再加载下一条指令,得以重复。多个核心就是可以同样的独立运行程序不同的计算任务,使增加整体计算能力。
线程是个操作系统中虚拟充值的概念。一个线程是一个应用程序中的一部分,你们负责执行程序中部分计算任务。多个线程也可以一体两面,且不依赖感于CPU核心的数量。仅有一个CPU核心时,这个核心一会执行一个线程,半天又先执行另一个线程,在线程中直接切换。毕竟快速切换的速度很快(微秒级别),人总觉得过了,最终达到造成一种所有线程(程序)在同时不运行的错觉。竟像迅速翻画书都会有一种动画的错觉完全不一样。只不过,一个CPU核心在同一时刻没有办法不能执行一个线程。
Intel的中高端CPU有一种超线程技术,是可以让一个CPU核心同样负责执行2个线程。是为产品宣传,偶尔会说什么双核四线程,四核cpu八线程。只不过这里指的是CPU可以不唯一另外地跑多少个线程。
假设不成立操作系统里有8个线程在跑,如果电脑只有1个CPU核心的话,那你这8个线程永远永远肯定不能而先执行,反而分头想执行。要是有2个核心,那就有2个线程是可以同时跑。如果有8个核心,那你所有线程都可以不唯一另外跑不起来,而不是快速切换导致的错觉。
每个应用程序,根据编写的不同,是可以只有一个线程,也可有横竖斜多个线程。题中每个程序大都简单点,也就是只有一一个线程的。那你8个线程是8个程序。在这种场景下,CPU核心数越将近8,则电脑的整个结构运算性能就越好,每个程序都有吧其它的核心减弱断的地执行,互不影响,用户的再体验那就是不卡,不卡。而达到8个核心的话,只剩的核心不会被使用,因此也不会让电脑速度更快,不能导致资源浪费。
若干种极端情况是,仅有一个程序在运行,它有8个线程(比如某些大型3D游戏)。同理,CPU核心数越接近8越好,闲杂的则是浪费。
实际应用中,不同的程序的线程数差别很小,从1个到上千个线程应该有。线程数并非越全,多线程程序编写和调试太困难。有些程序的性质改变了不同的线程之间完全没有通讯和相互交换扰断(实现理想情况),而其他程序则紧接着线程数的增加,线程间的通讯也逐渐,会拖慢速度,结果抵消掉多线程受到的性能提升。更古怪的是,一台电脑上来讲启动着多个不同种类的程序,并且不是所有的程序或线程都一直都在跑,大部分线程平时都处于等待状态,不占用CPU,只有在需要的时候才会用CPU跑起来。
同理,CPU也不是说核心数越多越好。核心之间的通讯也会拖慢速度。而且CPU的整体性能不只取决与核心数,还和电压,主频,缓存大小/速度/hit率,体系结构等等很多因素有关系。一个双核CPU有可能完爆一个8核CPU。
其后的Ghz是不是数字越高越好?
Ghz是主频的单位。同一种CPU,在缓存,体系结构和其他技术指标完全一样的情况下,主频越高越好。但不同种类的CPU比较时,单独比较主频没有意义。
CPU工作时就像心脏,每隔一段时间跳一下,在跳的时候完成一个最小工作量。比如计算1 2 3, 第一跳计算1 23, 第二跳计算3 36,第三跳把结果(6)存起来。这个时间间隔就是CPU的工作周期(cycle)。在跳与跳之间,CPU是不能做任何事情的。所以,跳的越快,工作的速度就越快,同一时间内完成的工作就越多。hz是指一秒钟跳一下,G是10的9次方(10亿)。Ghz就是10亿跳每秒。4Ghz就是每秒跳40亿下。
实际情况就更加复杂,有些CPU可以在一跳时完成两份甚至更多的工作量,还有些CPU有变频技术,工作少时跳的慢,工作多时跳的快,可以动态地调节。这些因素导致了单纯比较主频没有任何意义。一个1Ghz的CPU可能完爆4Ghz的CPU。再举例,除了CPU,其他的计算硬件比如FPGA主频只有几百Mhz, 比CPU跳的慢几十倍,但性能却比CPU高几十倍,只是因为造价太高导致无法大规模普及。ASIC主频更慢,但性能是FPGA的上百倍,造价也更高。
线程间通信就是通过全局变量啊,线程之间没有“通信”的说法吧,不管有几个线程,它们都是在同一个进程地址空间内,都共享同样的内存空间,所以“通信”的说法才多见于进程之间,因为不同的进程才是不同的内存地址空间。
进程内的变量每个线程都是可以访问的,是共享的,但是线程之间没有固定的执行顺序,为避免时序上的不同步问题,所以线程之间才会需要同步机制。线程之间的重点就是同步机制。
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