在多核計算機上，線程和進程調(diào)度的問題

jhl19880722

     在一臺4核的計算機上，我做了兩個測試程序A,B，在A上面創(chuàng)建4個線程，B上面創(chuàng)建4個進程，每個進程和線程中執(zhí)行一樣的函數(shù)，做循環(huán)的i++操作。用top觀察運行情況，在運行A的過程中cpu使用率接近400%，運行B的過程中創(chuàng)建的4個進程的CPU使用率都接近100%。在進程的運行過程中，只能有一個上下文環(huán)境，在一個事件點上就只能運行一個進程（是不是這里我理解錯了），怎么能夠使4個進程都并行的運行起來呢？如果沒有并行的運行，那么4個進程的CPU怎么都是100%呢？

polejo

我想你的B應該是沒有綁核操作，所以內(nèi)核給負載均衡了吧�？梢源_認下主線程被綁到哪個核。

jhl19880722

回復 2# polejo


   我現(xiàn)在理解的是一個時刻只能運行一個進程而不是像線程一樣四個線程能同時運行?內(nèi)核里面有自動的進程和cpu的映射，每個進程能得到獨立的cpu，但是會有獨立的上下文環(huán)境嗎？

jiangfeng1118

用戶態(tài)進程和線程在內(nèi)核看來都是一個task_struct，沒有特殊的設置，調(diào)度都是一樣的。
另外，top的CPU占用率不準

bensenq

回復 1# jhl19880722


   
對于實驗現(xiàn)象，我的理解：

• A和B的操作內(nèi)核層面來看都差不多：四個任務在四個核上面做i++操作，唯一的不同時，B對應的4個進程不共享地址空間，即四個任務的i對應不同的內(nèi)存地址；而A對應的4個線程共享地址空間，也就是說4個線程共享變量i；
• 因為top命令是按照進程來統(tǒng)計占用率的，所以A的四個進程各占100%，而B一個進程獨占400%；
  

  
對于你的疑問，我的解答：

• "在進程的運行過程中，只能有一個上下文環(huán)境"，這句話你理解的有問題。這句話中的“進程”如果替換成內(nèi)核理解的“任務task”就沒有問題了。事實上進程A的四個線程實際上就是運行在四個核上的不同任務，而每一個線程對應的任務都有自己的一個上下文環(huán)境，只不過四個上下文有些相同的東東罷了。
• 核心問題是，上下文到底指什么？操作系統(tǒng)和硬件密切相關(guān)，上下文概念與CPU密切相關(guān)。上下文說白了就是CPU的狀態(tài)。系統(tǒng)要實現(xiàn)多任務在單CPU的輪轉(zhuǎn)執(zhí)行，就要不斷的保存和恢復CPU的狀態(tài)，這就叫上下文切換。
  

jhl19880722

回復 5# bensenq
謝謝。一直以為在多核的環(huán)境下只有多線程才能同時多個線程進行并發(fā)執(zhí)行，進程每次只能執(zhí)行一個，多進程不能充分利用多核的性能。

   

humjb_1983

jhl19880722 發(fā)表于 2013-12-21 22:43
在一臺4核的計算機上，我做了兩個測試程序A,B，在A上面創(chuàng)建4個線程，B上面創(chuàng)建4個進程，每個進程和線程 ...

線程和進程的調(diào)度方式是一樣的，你看到的top 400%，應該是因為top命令的Irix和線程模式吧，top執(zhí)行后按H和I，就可以看到區(qū)別了。
另外，每個進程都有獨立的上下文，4個進程可同時在4個核上執(zhí)行(當然，還取決于是否有臨界資源)

瀚海書香

回復 1# jhl19880722
內(nèi)核在做調(diào)度的時候不區(qū)分線程和進程。top -H

   

tempname2

回復 8# 瀚海書香

線程間有一定相關(guān)度，可能會使調(diào)度器認為它們最好運行在同一CPU上，比如為了提高cache命中率。

embeddedlwp

回復 9# tempname2

貌似不區(qū)分的。