多核编程与单核多线程编程

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/shenwanjiang111/article/details/79893929

多核编程与单核多线程编程的区别

1. 锁竞争

单核中,如果单个线程取得锁的控制权,则会获得CPU的运行时间,其它等待获取锁的线程就会阻塞。使用了锁,影响的只是加锁和解锁的耗时,CPU始终运行。
多核中,若2个(更多)线程使用同一把锁,则会导致CPU饥饿。实际还是串行化执行!

2. 线程分解和执行的区别

对单核CPU,对客户端软件,采用多线程,主要是创建多线程将一些计算放在后台执行,而不影响用户交互操作。(用户界面&其它计算并发执行)提高用户的操作性能!
多核中,分解多个线程,不在限于将用户界面操作和其它计算分离。是为了让计算分配到各个CPU上执行,执行线程数量与CPU核数有关!如果线程数小于核数,某些CPU肯定处于空闲状态

3. CPU多核负载均衡

单核中不考虑负载均衡,各个线程计算量相差很大,也不会影响程序总计算时间。
多核中,必须考虑将各个线程计算量均衡到各CPU上。

4. 任务调度策略区别

单核中,任务调度主要考虑分时,某些任务的优先执行!常用的方法有:时间片轮转,优先级抢占!
多核中,任务调度比单核有新的需求。要考虑不同任务的耗时,和计算均衡!不能采用简单的时间片轮转和优先级抢占。而总的调用操作系统不能掌握,需要程序员实现!

5. CPU cache存取

CPU读取Cache时,以行为单位读取。如果2个硬件线程的两块不同内存位于同一Cache行。当2个硬件线程同时对各自的内存进行写操作,导致2个线程同时写一个Cache行。冲突!![伪内存问题]。
单核机,不存在伪内存问题
多核机,存在伪内存问题。想办法,使不同的内存块映射到不同的Cache行。

6. 任务优先级抢先的问题

单核CPU中,优先级抢占很常见的任务调度策略。
多核CPU中,多核可导致,低优先级和高优先级的任务同时运行。需要进一步改进优先级调度策略。

7. 串行计算,并行计算与分布式计算的区别

单核多线程编程中,都是串行算法。用不到并行计算,更用不到分布式计算。
多核编程中,多采用并行计算和分布式计算。

并行计算=并行设计模式+并行算法
分布式计算复杂度 > 并行计算的复杂度 > 串行计算复杂度

并行计算:只考虑计算并行地执行,不考虑线程间的竞争导致CPU饥饿
分布式计算:相比并行计算,能更好解决CPU饥饿,使计算均衡地分配任务到各内核中

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/shenwanjiang111/article/details/79893929