在多核CPU下,同一进程下的多个线程可以并行运行吗?

不辣 2008-10-16 05:30:12
在多核CPU下,同一进程下的多个线程可不可以并行运行,是不是一个进程下的所有线程都在同一个cpu上运行?
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dog250 2008-10-17
如果是内核线程(就是fork出来的,pthread_create在2.4后最终也用fork,具体参看其实现),那么可以调度到多cpu,内核支持线程的诱导因素之一就是可以利用多cpu资源进行并行计算;如果是用户线程,那么就不能在多cpu上并行计算了,用户库线程的弊端之一就是不能利用多cpu资源;具体到调度,就是当内核发现本cpu没有任何可运行线程时,就会去别的忙cpu上拽几个下来,当然这是内核自发进行的多cpu调度,作为用户也可以自觉地将线程邦定到具体cpu,更加确定的利用多cpu,当然什么都不是任其发展的,内核不能随便从哪个忙cpu上拽线程,还要看线程愿不愿意(参见linux内核函数cpuset_cpus_allowed),另外还要考虑smt(在intel平台即超线程)的兄弟cpu,还要考虑numa,你总不能让本地cpu的线程跑到遥远的cpu上运行吧.....(还有很多好玩的,自己看代码吧)
以上扯的都是linux的实现,是我对代码的总结,感兴趣可自行阅读。至于windows平台,道道就更多了(windows的道道总是能把你搞晕,不过玩玩挺好,挺有趣,比如动态优先级提升之类的),它甚至可以让内核线程运行在一个专门cpu上,别的用户线程分享别的cpu(linux也可以做到,但是有意思吗?).....
希望能解决lz的问题,如有不明:qq:23870617。本人专注操作系统,呵呵,愿结志同道合之士
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once_and_again 2008-10-17
study....
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不辣 2008-10-17
不错,学习了

看得出这位仁兄对linux的底层代码还是有一番研究的,不过,你留的QQ似乎加不上,要回答问题的
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once_and_again 2008-10-17
不可以吧,因为共享进程的一些资源,
怎么处理,不成了异步了吗?
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快乐田伯光 2008-10-17
我以前的理解有问题!

这么说的话能否运行在同一CPU的不同核上,就看这个执行实体能不能被内核所看到,这样的话,不管是2.4前的LinuxThread实现还是后来的NPTL实现,多线程都可以在不同的核上同时运行。除非是那种完全的用户态线程实现,才不会在不同的核上运行。
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mingbao 2008-10-17
还有,创建线程的时候,可以指定该线程绑定到哪个CPU上。
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mingbao 2008-10-17
Linux SMP结构既可以在多个CPU上并行运行多个进程,也可以在多个CPU上并行运行同一进程的多个线程。
对于运行在多CPU上的LINUX来说,每个CPU有一个自己的调度队列。当多个调度队列中的进程数相差超过一定的数值时,内核会自动进行调整,从而使得各CPU上的进程数保持均衡。

另外需要说明的是,Linux下的线程,相当于进程,因为它在内核中有自己的task_struct。其实线程与进程的唯一差别是,线程没有自己独立的虚存空间。
也就是说,如果一个进程创建了一个线程,那么新线程与老的主线程,就相当于两个共享虚存空间的进程。内核的调度程序是以task_struct为单位进行调度的。
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快乐田伯光 2008-10-17
不管是2.4前还是后都不是直接fork,都是用clone()调用,fork()也调用clone(),只是2.4前后clone()添加了新的参数来放便线程的实现。

另外,并不能同时在多个CPU运行不同的进程,只能在多个CPU上运行同一个进程的不同线程吧。
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realdragon2 2008-10-16
Linux 以前的内核版本并没有提供对线程的支持, 在内核中是用轻量级进程来支持线程的, 这是不符合POSIX标准的.

但在2.4以后的内核实现中, 提供了对线程的支持, 也就是内核开发者重写了内核的线程库. 具体,可以Google一下: Linux NPTL.
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xlanchen 2008-10-16
[Quote=引用 1 楼 guosha 的回复:]
现在同一进程下的多个线程是可以在多核CPU下并行运行的。但2.4内核及以前的系统实现的线程没有内核支持,无法在多核的情况下并行运行。
[/Quote]

多线程的概念主要有两种:一种是用户态多线程;一种是内核态多线程

内核态多线程,如楼上所言,在操作系统内核的支持下可以在多核下并行运行;

对于用户态多线程,尽管没有内核的直接支持,但若一个用户态线程对应于内核的一个进程的话(从这个角度,内核还是间接支持的),仍然是可以在多核上并行运行的。
因此,这归结为,用户态多线程的实现技术。

似乎目前Linux上的用户态多线程,就是利用了内核的进程来实现的。
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快乐田伯光 2008-10-16
现在同一进程下的多个线程是可以在多核CPU下并行运行的。但2.4内核及以前的系统实现的线程没有内核支持,无法在多核的情况下并行运行。
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