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区分 多CPU && 多核CPUCPU缓存并行 && 并发多CPU && 多核CPU | 多进程 && 多线程 | 并行 && 并发 之间的关系Linux下查看CPU相关信息希望开此篇能帮到你。
区分 多CPU && 多核CPU
最早意识到这两个概念可能不一样是在什么时候呢,不是在买电脑的时候哈,是在安装虚拟机的时候。
安装虚拟机的时候,有一步是要我们选择虚拟机的CPU数量和核数的,我当时其实就有点懵,这俩有区别吗?2CPU各2核和1CPU4核有什么不一样吗?这还要选啊?
但是很快就打消了这个疑虑,没有太在意了。现在想想,错过了认知的机会啊。
一个CPU呢,可以由很多的核,但是,它依旧是一个CPU,不会因为它开了8个核就变成了八个CPU。
这里的CPU,是物理CPU,后面就以物理CPU来命名。此外,还有逻辑CPU,逻辑CPU数怎么算呢?
物理CPU数 * 每个CPU核数,如果支持超线程的话,再乘个2。
这些概念先记一下,后面要用。
多个物理CPU,CPU通过总线进行通信,效率比较低。
多核CPU,不同的核通过L2 cache进行通信,存储和外设通过总线与CPU通信。
CPU缓存
CPU缓存是位于CPU与内存之间的临时数据交换器,它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。CPU缓存一般直接跟CPU芯片集成或位于主板总线互连的独立芯片上。
随着多核CPU的发展,CPU缓存通常分成了三个级别:L1,L2,L3。级别越小越接近CPU,所以速度也更快,同时也代表着容量越小。L1 是最接近CPU的, 它容量最小,速度最快,每个核上都有一个 L1 缓存,L1 缓存每个核上其实有两个 L1 缓存, 一个用于存数据的 L1d Cache,一个用于存指令的 L1i Cache。L2 缓存 更大一些,速度要慢一些, 一般情况下每个核上都有一个独立的L2 缓存; L3 缓存是三级缓存中最大的一级,同时也是最慢的一级, 在同一个CPU插槽之间的核共享一个 L3 缓存。
读取数据过程。就像数据库缓存一样,首先在最快的缓存中找数据,如果缓存没有命中则往下一级找, 直到三级缓存都找不到时,向内存要数据。一次次地未命中,代表取数据消耗的时间越长。
计算过程。程序以及数据被加载到主内存;指令和数据被加载到CPU的高速缓;CPU执行指令,把结果写到高速缓存;高速缓存中的数据写回主内存。
并行 && 并发
并行,你按下时间静止,你会看到有好多个 进程/线程 都活着。
并发,你按下时间静止,你会看到只有一个 进程/线程 活着,其他都在排队。
多CPU && 多核CPU | 多进程 && 多线程 | 并行 && 并发 之间的关系
1、进程的运行不仅仅需要CPU,还需要很多其他资源,如内存啊,显卡啊,GPS啊,磁盘啊等等,统称为程序的执行环境,也就是程序上下文。
2、线程是CPU调度和分配的基本单位,一定要和进程是操作系统进行资源分配(包括cpu、内存、磁盘IO等)的最小单位 区别清楚。有句话说CPU只能看到线程,可以这么理解,假设我是CPU,我闭着眼,操作系统调度器将一个进程分配给我之后,我拿到进程睁开眼,我看到的是什么?我看到的是进程中的很多线程,那么我现在能调度和分配的是什么?进程?不行,因为我看不到其他进程,何来调度分配,只能调度我看到的那些线程,如果我是4核的话,把线程ABCD分配到核心1234,其他的线程依然要等待分配,至于等待多久,如何分配,暂不在本文讨论范围。
3、多核心技术是将多个一样的CPU放置于一个封装内(或直接将两个CPU做成一个芯片),而英特尔的HT技术(超线程技术)是在CPU内部仅复制必要的资源、让一个核模拟成两个线程;也就是一个实体核心,两个逻辑线程,在一单位时间内处理两个线程的工作,模拟实体双核心、双线程运作。
4、一个进程最多在一个物理CPU上运行(能拿到资源不错了),如果这个CPU的空闲的核大于等于进程的线程数,就安排了,如果不够,那就先安排一部分线程,其余的等着。
多核CPU,可以并行执行多进程、多线程。多线程应该不用我解释了,多进程参考nginx架构。
多个CPU,可以并行执行多进程,自然可以并行多线程。怎么并行多进程呢?要么咱多手动多开几个进程,要么fork出子进程。
Linux下查看CPU相关信息
CPU的信息主要都在/proc/cupinfo中:
# 查看物理CPU个数cat /proc/cpuinfo|grep "physical id"|sort -u|wc -l# 查看每个物理CPU中core的个数(即核数)cat /proc/cpuinfo|grep "cpu cores"|uniq# 查看逻辑CPU的个数cat /proc/cpuinfo|grep "processor"|wc -l# 查看CPU的名称型号cat /proc/cpuinfo|grep "name"|cut -f2 -d:|uniq
Linux查看某个进程运行在哪个逻辑CPU上
ps -eo pid,args,psr#参数的含义:pid - 进程IDargs - 该进程执行时传入的命令行参数psr - 分配给进程的逻辑CPU例子:[~]# ps -eo pid,args,psr | grep nginx9073 nginx: master process /usr/ 19074 nginx: worker process 09075 nginx: worker process 19076 nginx: worker process 29077 nginx: worker process 313857 grep nginx 3