cpu與核心

物理核

• 物理核數量=cpu數(機子上裝的cpu的數量)*每個cpu的核心數

虛擬核

• 所謂的4核8執行緒，4核指的是物理核心。通過超執行緒技術，用一個物理核模擬兩個虛擬核，每個核兩個執行緒，總數為8執行緒。
• 在作業系統看來是8個核，但是實際上是4個物理核。
• 通過超執行緒技術可以實現單個物理核實現執行緒級別的平行計算，但是比不上效能兩個物理核。

單核cpu和多核cpu

• 都是一個cpu，不同的是每個cpu上的核心數
• 多核cpu是多個單核cpu的替代方案，多核cpu減小了體積，同時也減少了功耗
• 一個核心只能同時執行一個執行緒

程式和執行緒

理解

• 程式是作業系統進行資源（包括cpu、記憶體、磁碟IO等）分配的最小單位
• 執行緒是cpu排程和分配的基本單位
• 我們開啟的微信，瀏覽器都是一個程式
• 程式可能有多個子任務，比如微信要接受訊息，傳送訊息，這些子任務就是執行緒。
• 資源分配給程式，執行緒共享程式資源。

對比

對比	程式	執行緒
定義	程式是程式執行的一個實體的執行過程，是系統進行資源分配和調配的一個獨立單位	執行緒是程式執行和執行的最小排程單位
系統開銷	建立撤銷切換開銷大，資源要重新分配和收回	僅儲存少量暫存器的內容，開銷小，在程式的地址空間執行程式碼
擁有資產	資源擁有的基本單位	基本上不佔資源，僅有不可少的資源（程式計數器，一組暫存器和棧）
排程	資源分配的基本單位	獨立排程分配的單位
安全性	程式間相互獨立，互不影響	執行緒共享一個程式下面的資源，可以互相通訊和影響
地址空間	系統賦予的獨立的記憶體地址空間	由相關堆疊暫存器和和執行緒控制表TCB組成，暫存器可被用來儲存執行緒內的區域性變數

執行緒切換

• cpu給執行緒分配時間片(也就是分配給執行緒的時間)，執行完時間片後會切換都另一個執行緒。
• 切換之前會儲存執行緒的狀態，下次時間片再給這個執行緒時才能知道當前狀態。
• 從儲存執行緒A的狀態再到切換到執行緒B時，重新載入執行緒B的狀態的這個過程就叫上下文切換。
• 而上下切換時會消耗大量的cpu時間。

執行緒開銷

• 上下文切換消耗
• 執行緒建立和消亡的開銷
• 執行緒需要儲存維持執行緒本地棧，會消耗記憶體

序列，併發與並行

序列

• 多個任務，執行時一個執行完再執行另一個。
• 比喻：吃完飯再看球賽。

併發

• 多個執行緒在單個核心執行，同一時間一個執行緒執行，系統不停切換執行緒，看起來像同時執行，實際上是執行緒不停切換。
• 比喻： 一會跑去食廳吃飯，一會跑去客廳看球賽。

並行

• 每個執行緒分配給獨立的核心，執行緒同時執行。
• 比喻：一邊吃飯一邊看球賽。

多核下執行緒數量選擇

計算密集型

• 程式主要為複雜的邏輯判斷和複雜的運算。
• cpu的利用率高，不用開太多的執行緒，開太多執行緒反而會因為執行緒切換時切換上下文而浪費資源。

IO密集型

• 程式主要為IO操作，比如磁碟IO(讀取檔案)和網路IO(網路請求)。
• 因為IO操作會阻塞執行緒，cpu利用率不高，可以開多點執行緒，阻塞時可以切換到其他就緒執行緒，提高cpu利用率。

總結

• 提高效能的一種方式：提高硬體水平，處理速度或核心數。
• 另一種方式：根據場景，合理設定執行緒數，軟體上提高cpu利用率。

我覺得分享是一種精神，分享是我的樂趣所在，不是說我覺得我講得一定是對的，我講得可能很多是不對的，但是我希望我講的東西是我人生的體驗和思考，是給很多人反思，也許給你一秒鐘、半秒鐘，哪怕說一句話有點道理，引發自己內心的感觸，這就是我最大的價值。（這是我喜歡的一句話，也是我寫部落格的初衷）

作者：jiajun 出處： http://www.cnblogs.com/-new/
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