在多核的系统中，同一个进程的2个线程可以分别同时运行在不同的核(cpu)上吗？

Posted 2023-05-01

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得看线程是什么线程，除此之外还要看操作系统的调度策略。内核级线程理论上是可以同时在两个核心上运行的，但是现实情况是线程数远远大于CPU数量或者核心数，所以就是多个线程抢占系统的CPU了。 参考技术A 实际上有些操作系统在内部并不分进程和线程，调度方式是一致的。比如Linux，共享内存的就是线程，不共享内存的就是进程，然后把包装好的创建函数暴露给POSIX API。 参考技术B 使用top命令，具体用法是 top -H，加上这个选项，top的每一行就不是显示一个进程，而是一个线程。
使用ps命令，具体用法是 ps -xH，这样可以查看所有存在的线程，也可以使用grep作进一步的过滤。
使用ps命令，具体用法是 ps -mq PID，这样可以看到指定的进程产生的线程数目。
更进一步，其实一些系统监控工具，在本质上也是读取的系统产生的文件罢了。

进程切换 多线程并发

并发：是指两个或更多独立的活动同时发生，在单个系统里同时执行多个独立任务，而非顺序地进行一些活动

老：单个处理器，某一时刻执行一个任务，可以每秒进行多次任务切换

新：多核处理器，真正的并行多核任务，同时也可以进行任务切换

系统从一个任务到另一个任务（即进行切换），要进行一次上下文切换，切换时，操作系统必须为当前运行的任务保存CPU的状态和指令指针，并计算出要切换到哪个任务，并为即将切换到的任务重新加载处理器状态。然后，CPU将新任务的指令和数据的内存载入缓存中。

进程切换：从正在运行的进程中收回处理器，实质是把进程存放在处理器的寄存器中的中间数据找个地方存起来，从而把处理器的寄存器腾出来，让其他进程使用。被终止运行进程的中间数据被存放在进程的私有堆栈。

让进程来占用处理器，实质上是把某个进程存放在私有堆栈中寄存器的数据（前一次本进程被中止时的中间数据）再恢复到处理器的寄存器中去，并把待运行进程的断点送入处理器的程序指针PC，于是待运行进程就开始被处理器运行了，也就是这个进程已经占有处理器的使用权了。 　　

多进程并发：

这种进程间通信设置复杂，速度慢，因为操作系统会在进程间提供一定的保护措施，以避免一个进程去修改另一个进程的数据，另一个缺点是，运行多个进程所需的固定开销，需要时间启动进程等。

优点是：因为进程间有保护，更容易编写安全的并发代码等。

多线程并发：

一个进程中的所有线程，共享地址空间，并且线程访问到大部分数据可以在线程之间传递，地址共享，缺少线程间数据保护，使操作系统的记录工作量减小，多线程开销远远小于多进程。

共享内存有代价：数据要被多个线程访问，必须保证每个线程所访问到的数据是一致的。

线程是有限的资源，太多线程同时运行会消耗很多操作系统资源，从而使操作系统整体上运行得更加缓慢。

每线程需要一个独立的堆栈空间，运行太多的线程会耗尽进程的可用内存或地址空间。

每个线程都会有一个1MB的堆栈（很多系统都会这样分配），对于一个可用地址空间4GB（32bit）的平坦架构的进程来说，4096个线程会用尽所有地址空间，不会给代码，静态数据或者堆数据留有任何空间。

运行越多线程，操作系统就要做越多的上下文切换。