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  • cpu内核和逻辑处理器的关系

    千次阅读 2020-03-12 10:39:48
    一个CPU可以有多个内核内核就是真正的物理核心,而往往处理器会使用超线程技术,其将每个内核又可以分为两个线程,而线程技术就是在单个内核基础上提供两个...参考文章:cpu内核和逻辑处理器的关系区分请教 ...

    一个CPU可以有多个内核,内核就是真正的物理核心,而往往处理器会使用超线程技术,其将每个内核又可以分为两个线程,而线程技术就是在单个内核基础上提供两个逻辑处理器,利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,所以两个物理核心就是四个线程,也就形成了四个逻辑处理器。现在一般说多少核一般都是指有多少逻辑处理器。

    参考文章:cpu,内核和逻辑处理器的关系区分请教

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  • 浅谈Linux内核和CPU架构

    千次阅读 2010-06-09 00:04:00
    Linux由用户空间和内核两部分组成,之所以有这两部分构成,我想应该是由于考虑CPU体系结构嵌入式ARM处理器有七种工作状态,分别是用户模式、快速中断、外部中断、管理模式、数据访问终止模式、系统模式为定义指令...

    Linux由用户空间和内核两部分组成,之所以有这两部分构成,我想应该是由于考虑CPU体系结构

    嵌入式ARM处理器有七种工作状态,分别是用户模式、快速中断、外部中断、管理模式、数据访问终止模式、系统模式和为定义指令模式,

    而X86体系结构的CPU则有RING0~RING3 四种工作模式,这些工作模式是有权限限制的,例如在访问IO设备上

    Linux利用CPU这中架构,用户空间和内核空间分别工作在不同的模式下,

    X86体系上,用户代码工作在RING3,而内核代码则工作中在RING0上

    如果想切换工作状态,可以通过系统调用和硬件中断两种方式来触发

    例如在ARM中,我们实用寄存器CPSR前四位来控制CPU的七种工作模式的转换!

    当然工作模式不是随便切换的,例如在切换至中断时候,在中断向量表中指定的空间我们要编写中断服务程序。

     

    下面是Linux内核的七大组成部分

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  • 服务器CPU主频和内核数量及性能之间关系的探讨  上周打电话咨询dell售后关于R720服务器CPU内核数量主频之间的关系的一个问题,售后磨叽了2个多小时后售后工程师一直也没有给出一个令人信服的答案,笔者只好...

    服务器CPU主频和内核数量及性能之间关系的探讨 

    上周打电话咨询dell售后关于R720服务器CPU内核数量和主频之间的关系的一个问题,和售后磨叽了2个多小时后售后工程师一直也没有给出一个令人信服的答案,笔者只好通过查阅相关资料以及和同事讨论后有了个清晰的答案。现将该问题整理了一下分享出来,以供大家学习和参考。

    疑惑1:服务器的主频怎么计算?单颗主频*内核数量吗?

    疑惑2:服务器cpu的性能依赖于cpu的主频?

    疑惑3:多核处理出现的原因?

    疑惑4:多核处理器的优势在哪里?

    疑惑5:多核处理器带来的挑战是什么?

    疑惑6:如何发挥多核服务器应有的性能?

    首先对于问题1 服务器的主频怎么计算?单颗主频*内核数量吗?

    服务器cpu的主频和内核的数量是没有关系的,也就是说如果你的cpu的一个线程(一个core)的主频是2GHZ的话那么你的服务器的主频就是2GHZ

    对于问题2 服务器cpu的性能依赖于cpu的主频?

    cpu的性能依赖于CPU的主频吗?非也,主频只是其中一个比较重要的参考依据而已,其中还有其他重要的参数指标决定了cpu的性能。

    其中CPU的性能由主频、管线架构或长度、功能单元数目、缓存设计四个方面决定,我扪常将管线架构或长度、功能单元数目、缓存设计这三个方面统称为CPU的架构,也就是说CPU的性能由CPU的主频和CPU的架构这两个方面来综合决定。

    从以往CPU发展历史来看,CPU频率的增长带来的是性能上量的增长,而架构的改变往往带来其性能上质的飞跃,所以相对而言同样的架构,主频高低不同,CPU处理能力才有可比较性;而不同架构的CPU之间性能的差别就可能给人们带来完全不同的体验了。也正是CPU架构方面的原应才造成了很多同频的AthlonXPP4处理器更快这一现实。

    所以只有在同一家族的CPU中进行比较,核心数量、主频与CPU的运行速度才有正比关系,还有影响的因素是23级缓存的大小。核心版本和工艺的升级也有影响。一般在同一家族的CPU中,核心越多、主频越高、缓存越多、版本越新的CPU越快。

    疑惑3:为什么会出现多核处理器呢?

    多核技术的开发源于工程师们认识到,仅仅提高单核芯片的速度会产生过多热量且无法带来相应的性能改善,先前的处理器产品就是如此。他们认识到,在先前产品中以那种速率,处理器产生的热量很快会超过太阳表面。即便是没有热量问题,其性价比也令人难以接受,速度稍快的处理器价格要高很多。

    CPU从诞生之日起,主频就在不断的提高,如今主频之路已经走到了拐点。面对主频之路走到尽头,Intel和AMD开始寻找其它方式用以在提升能力的同时保持住或者提升处理器的能效,而最具实际意义的方式是增加CPU内处理核心的数量。

    英特尔工程师们开发了多核芯片,使之满足"横向扩展"(而非"纵向扩充")方法,从而提高性能。

    对于疑惑4:多核处理器的优势有哪些?

    该架构实现了"分治法"战略。通过划分任务,线程应用能够充分利用多个执行内核,并可在特定的时间内执行更多任务。多核处理器是单枚芯片(也称为"硅核"),能够直接插入单一的处理器插槽中,但操作系统会利用所有相关的资源,将它的每个执行内核作为分立的逻辑处理器。

    通过在多个执行内核之间划分任务,多核处理器可在特定的时钟周期内执行更多任务。多核架构能够使目前的软件更出色地运行,并创建一个促进未来的软件编写更趋完善的架构。尽管认真的软件厂商还在探索全新的软件并发处理模式,但是,随着向多核处理器的移植,现有软件无需被修改就可支持多核平台。操作系统专为充分利用多个处理器而设计,且无需修改就可运行。为了充分利用多核技术,应用开发人员需要在程序设计中融入更多思路,但设计流程与目前对称多处理(SMP) 系统的设计流程相同,并且现有的单线程应用也将继续运行。现在,得益于线程技术的应用在多核处理器上运行时将显示出卓越的性能可扩充性。

    疑惑5:多核处理器带来的挑战又是什么?

    挑战一:与单核处理器相比,多核处理器在体系结构、软件、功耗和安全性设计等方面面临着巨大的挑战。

    挑战二:许多历史程序没有采用并行编程,例如一些文件压缩软件、部分游戏软件等等。对于这些单线程的程序,单独运行在多核处理器上与单独运行在同样参数的单核处理器上没有明显的差别。这样会导致服务器资源的闲置和浪费从而无法发挥服务器性能。

    疑惑6:如何更好的发挥多核服务器的性能?

    1)程序采用线程级并行编程,那么这个程序在运行时可以把并行的线程同时交付给多个核心分别处理,因而程序运行速度得到极大提高。这类程序有的是为多路工作站或服务器设计的专业程序,例如专业图像处理程序、非线视频编缉程序、动画制作程序或科学计算程序等。

    2)日常应用中的另一种模式是同时运行多个程序。许多程序没有采用并行编程,例如一些文件压缩软件、部分游戏软件等等。对于这些单线程的程序,单独运行在多核处理器上与单独运行在同样参数的单核处理器上没有明显的差别。但是,由于日常使用的最最基本的程序——操作系统——是支持并行处理的,所以,当在多核处理器上同时运行多个单线程程序的时候,操作系统会把多个程序的指令分别发送给多个核心,从而使得同时完成多个程序的速度大大加快。 

     

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  • 本文介绍物理CPU,物理CPU内核,逻辑CPU, 以及他们三者之间的关系, 一个物理CPU可以有1个或者多个物理内核, 一个物理内核可以作为1个或者2个逻辑CPU。 2.物理CPU 物理CPU就是计算机上实际安装的CPU, 物理CPU数...
        

    1.说明

    CPU(Central Processing Unit)是中央处理单元,
    本文介绍物理CPU,物理CPU内核,逻辑CPU,
    以及他们三者之间的关系,
    一个物理CPU可以有1个或者多个物理内核,
    一个物理内核可以作为1个或者2个逻辑CPU。

    2.物理CPU

    物理CPU就是计算机上实际安装的CPU,
    物理CPU数就是主板上实际插入的CPU数量。
    在Linux上查看/proc/cpuinfo,
    其中的physical id就是每个物理CPU的id,
    有几个不同的physical id就有几个物理CPU。

    3.物理CPU内核

    每颗物理CPU可以有1个或者多个物理内核,
    通常每颗物理CPU的内核数都是固定的,
    单核CPU就是有1个物理内核,
    双核CPU就是有2个物理内核。
    在Linux上查看/proc/cpuinfo,
    其中的core id就是每颗物理CPU的物理内核id,
    有几个不同的core id就有几个物理内核。
    总的CPU物理内核数 = 物理CPU数 * 每颗物理CPU的内核数

    4.逻辑CPU

    操作系统可以使用逻辑CPU来模拟真实CPU。
    在没有多核处理器的时候,
    一个物理CPU只能有一个物理内核,
    而现在有了多核技术,
    一个物理CPU可以有多个物理内核,
    可以把一个CPU当作多个CPU使用,
    也就是所谓的逻辑CPU。
    没有开启超线程时,逻辑CPU的个数就是总的CPU物理内核数。
    然而开启超线程后,逻辑CPU的个数就是总的CPU物理内核数的两倍。
    在Linux上查看/proc/cpuinfo,
    其中的processor就是逻辑CPU,
    有几个processor就有几个逻辑CPU。
    总的逻辑CPU数 = 物理CPU个数 * 每颗物理CPU的核数 * 超线程数
    总的逻辑CPU数 = 总的CPU物理内核数 * 超线程数

    5.几核几线程

    基于上面的基本概念,
    理解一下常说的几核几线程。
    如果计算机有一个物理CPU,
    是双核的,支持超线程。
    那么这台计算机就是双核四线程。
    实际上几核几线程中的线程数就是逻辑CPU数。
    对于两路四核超线程计算机,
    两路指计算机有2个物理CPU,
    每颗CPU中有4个物理内核,
    CPU支持超线程,
    就有242=16个逻辑CPU,
    这就是通常所谓的16核计算机。

    6.两路四核超线程

    实际能看到的2个物理CPU:


    11810589-5bc0d8fdf19c3c68.png

    实现16个逻辑CPU的原理图:


    11810589-13aeadfa16ee1cec.png
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  • 如:处理器插槽2个,内核数4个 则:逻辑CPU=2*4=8个
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    【 声明:版权所有,欢迎转载,请勿用于商业用途。...具体来说,传统意义上的单片机更偏重于嵌入式的计算,比如说我们经常使用的51、avr、arm芯片中不仅仅含有了运算控制功能,它还涵盖了定时器、串口、并口、
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空空如也

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