Linux 进程、线程和CPU的关系,cpu亲和性

Linux 进程、线程和CPU的关系,cpu亲和性,第1张

1、物理CPU数:机器主板上实际插入的cpu数量,比如说你的主板上安装了一块8核CPU,那么物理CPU个数就是1个,所以物理CPU个数就是主板上安装的CPU个数。

2、物理CPU核数:单个物理CPU上面有多个核,物理CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核

3、逻辑CPU核数:一般情况,我们认为一颗CPU可以有多个核,加上intel的超线程技术(HT), 可以在逻辑上再分一倍数量的CPU core出来。逻辑CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核*2

4、超线程技术(Hyper-Threading):就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑CPU模拟成两个物理CPU,实现多核多线程。我们常听到的双核四线程/四核八线程指的就是支持超线程技术的CPU。

1、并行:两件(多件)事情在同一时刻一起发生。

2、并发:两件(多件)事情在同一时刻只能有一个发生,由于CPU快速切换,从而给人的感觉是同时进行。

3、进程和线程

进程是资源分配的最小单位,一个程序有至少一个进程。线程是程序执行的最小单位。一个进程有至少一个线程。

线程之间的通信更方便,同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据,而进程之间的通信需要以通信的方式(IPC)进行。多进程程序更健壮,多线程程序只要有一个线程死掉,整个进程也死掉了,而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响,因为进程有自己独立的地址空间。

4、单核多线程:单核CPU上运行多线程, 同一时刻只有一个线程在跑,系统进行线程切换,系统给每个线程分配时间片来执行,看起来就像是同时在跑, 但实际上是每个线程跑一点点就换到其它线程继续跑。

5、多核多线程:每个核上各自运行线程,同一时刻可以有多个线程同时在跑。

1、对于单核:多线程和多进程的多任务是在单cpu交替执行(时间片轮转调度,优先级调度等),属于并发

2、对于多核:同一个时间多个进程运行在不同的CPU核上,或者是同一个时间多个线程能分布在不同的CPU核上(线程数小于内核数),属于并行。

3、上下文切换:上下文切换指的是内核( *** 作系统的核心)在CPU上对进程或者线程进行切换。上下文切换过程中的信息被保存在进程控制块(PCB-Process Control Block)中。PCB又被称作切换帧(SwitchFrame)。上下文切换的信息会一直被保存在CPU的内存中,直到被再次使用。

CPU 亲和性(affinity)就是进程要在某个给定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器的倾向性。这样可以减少上下文切换的次数,提高程序运行性能。可分为:自然亲和性和硬亲和性

1、自然亲和性:就是进程要在指定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器,Linux 内核进程调度器天生就具有被称为 软 CPU 亲和性(affinity) 的特性,这意味着进程通常不会在处理器之间频繁迁移。这种状态正是我们希望的,因为进程迁移的频率小就意味着产生的负载小。Linux调度器缺省就支持自然CPU亲和性(natural CPU affinity): 调度器会试图保持进程在相同的CPU上运行。

2、硬亲和性:简单来说就是利用linux内核提供给用户的API,强行将进程或者线程绑定到某一个指定的cpu核运行。Linux硬亲和性指定API:taskset .

taskset [options] mask command [arg]...

taskset [options] -p [mask] pid

taskset 命令用于设置或者获取一直指定的 PID 对于 CPU 核的运行依赖关系。也可以用 taskset 启动一个命令,直接设置它的 CPU 核的运行依赖关系。

CPU 核依赖关系是指,命令会被在指定的 CPU 核中运行,而不会再其他 CPU 核中运行的一种调度关系。需要说明的是,在正常情况下,为了系统性能的原因,调度器会尽可能的在一个 CPU 核中维持一个进程的执行。强制指定特殊的 CPU 核依赖关系对于特殊的应用是有意义的

CPU 核的定义采用位定义的方式进行,最低位代表 CPU0,然后依次排序。这种位定义可以超过系统实际的 CPU 总数,并不会存在问题。通过命令获得的这种 CPU 位标记,只会包含系统实际 CPU 的数目。如果设定的位标记少于系统 CPU 的实际数目,那么命令会产生一个错误。当然这种给定的和获取的位标记采用 16 进制标识。

0x00000001

代表 #0 CPU

0x00000003

代表 #0 和 #1 CPU

0xFFFFFFFF

代表 #0 到 #31 CPU

-p, --pid

对一个现有的进程进行 *** 作,而不是启动一个新的进程

-c, --cpu-list

使用 CPU 编号替代位标记,这可以是一个列表,列表中可以使用逗号分隔,或者使用 "-" 进行范围标记,例如:0,5,7,9

-h, --help

打印帮助信息

-V, --version

打印版本信息

如果需要设定,那么需要拥有 CAP_SYS_NICE 的权限;如果要获取设定信息,没有任何权限要求。

taskset 命令属于 util-linux-ng 包,可以使用 yum 直接安装。

处理器指的是CPU。

中央处理器一般指的是CPU,其是作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。

中央处理器(CPU),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。

扩展资料:

CPU的发展阶段:

1、第一阶段(1971年-1973年)。这是4位和8位低档微处理器时代,代表产品是Intel 4004处理器。1971年,Intel生产的4004微处理器将运算器和控制器集成在一个芯片上,标志着CPU的诞生。

2、第二阶段(1974年-1977年)。这是8位中高档微处理器时代,代表产品是Intel 8080。此时指令系统已经比较完善了。

3、第三阶段(1978年-1984年)。这是16位微处理器的时代,代表产品是Intel 8086。相对而言已经比较成熟了。

4、第四阶段(1985年-1992年)。这是32位微处理器时代,代表产品是Intel 80386。已经可以胜任多任务、多用户的作业。

5、第五阶段(1993年-2005年)。这是奔腾系列微处理器的时代。1995 年11 月,Intel发布了Pentium处理器,该处理器首次采用超标量指令流水结构,引入了指令的乱序执行和分支预测技术,大大提高了处理器的性能 。

6、第六阶段(2005年至今)。是酷睿系列微处理器的时 代,这是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效。

参考资料来源:百度百科-中央处理器

内存和CPU的关系是:CPU是负责运算和处理的,内存是交换数据的,没有内存,CPU就没法接收到数据。

内存是计算机与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。

CPU与内存的关系非常密切,内存需要将数据传输给CPU,可以说是CPU与计算机沟通的桥梁,而且,如今的CPU的及成品,SoC芯片更是集成了一些功能,并且,SoC被认为将是未来CPU的替代者

扩展资料

cpu主要功能

处理指令

英文Processing instructions;这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机系统工作的正确性。

执行 *** 作

英文Perform an action;一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的 *** 作来实现的。CPU要根据指令的功能,产生相应的 *** 作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。

控制时间

英文Control time;时间控制就是对各种 *** 作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么 *** 作均应受到严格的控制。只有这样,计算机才能有条不紊地工作。

参考资料:cpu_百度百科

运行内存_百度百科


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