※ [本文转录自 C_and_CPP 看板] 作者: JohnLinq (林约翰) 看板: C_and_CPP 标题: Re: [问题] 硬体 多核/多执行绪 与 软体运作 时间: Thu Nov 6 10:22:33 2008 ※ 引述《JamesWW ( )》之铭言： : ※ 引述《JohnLinq (林约翰)》之铭言： : : 目前正在学习函数指标， 似乎偏离了本板主旨.......... Orz : 就软体角度来探讨 process (heavy weight process) : 与 thread (light weight process)的使用时机的话， : 其实并不单纯只是以 "复杂" 程度来判断是否采用 process 或者 thread， : 以下列举一些他们的使用时机: : ◎ multi-process 使用时机 : -robustness level : -security : -least data exchange : ◎ multi-thread 使用时机 : -frequently data exchange : 更细部的相关资料可从 Operating system 的书籍中找到。 以下，恳请指正。 ====================> 多核心：拥有多个CPU。[请了多个工人] (硬体)多执行绪：一颗CPU拥有许多不同的处理单元， 整数运算单元、浮点运算单元、逻辑运算单元，取指令单元等等； 当 执行绪-A 在使用 整数运算单元 的时候， 执行绪-B 可以使用 浮点运算单元。 [一个工人拥有三头六臂] ============================================================ ====================> 纯量处理器 scalar processor：一个指令 一次 操作 一两个资料项。 向量处理器 vector processor：一个指令 一次 操作 多 个资料项。 超纯量处理器 superscalar processor 是以上两者的混合： 一个指令 一次 操作 一两个资料项， 但是，处理器内有多个运算单元，可以同时处理多个指令。 以上是 指令级并行。 提昇 指令级并行 效能 的技术： 流水线(管线)、分支预测、非循序(乱序)执行。 ============================================================ ====================> 在指令级并行之後，为了进一步提昇效能 而提出 执行绪级并行。 粗粒度交替多执行绪 -> 卡住才切换 细粒度交替多执行绪 -> 轮流切换 以上同一时间只有一个执行绪能够被执行。 同步多执行绪 Simultaneous multithreading (SMT)： ( http://en.wikipedia.org/wiki/Simultaneous_multithreading ) In simultaneous multithreading, instructions from more than one thread can be executing in any given pipeline stage at a time. This is done without great changes to the basic processor architecture: the main additions needed are the ability to fetch instructions from multiple threads in a cycle, and a larger register file to hold data from multiple threads. The number of concurrent threads can be decided by the chip designers, but practical restrictions on chip complexity have limited the number to two for most SMT implementations. ^^^ 简言之，将 多个 执行绪级并行，打散为 更多个 指令级并行。 於是，问题又回到了指令级并行， 如何打散指令、如何分派指令、如何管理指令的执行， 如何填满流水线，如何填满各个运算单元。 ============================================================ ====================> 在多核心的状况下， 核心与核心之间的沟通效能，多个工作的分派与管理，仍然是必须考量的问题。 (软体) Process的分时多工，是较为巨观的， 所考量的，是位於CPU+RAM外部的资源； (硬体)Multithreading的分时多工，是较为微观的， 所考量的，是位於CPU+RAM内部的资源。 CPU本身的效能持续提昇， CPU存取RAM(外部记忆体)的效能，却一直停滞不前， 所以，才会有 (硬体)Multithreading 的出现。 CPU内部的执行绪级并行， 最终还是必须考量 如何填满 各个硬体上的运算单元， 也就是说，作业系统与编译器， 必须有能力将程式码分拆，并且重组为合适的 机器指令流。 软体的Thread似乎与硬体的Multithreading无关？ ============================================================ ====================> 作者：[email protected] 就软体角度来探讨 process (heavy weight process) 与 thread (light weight process)的使用时机的话， 其实并不单纯只是以 "复杂" 程度来判断是否采用 process 或者 thread， 以下列举一些他们的使用时机: ◎ multi-process 使用时机 -robustness level -security -least data exchange ◎ multi-thread 使用时机 -frequently data exchange 更细部的相关资料可从 Operating system 的书籍中找到。 ============================================================ --

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