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  • 多核cpu实现多任务原理
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    2019-04-23 20:02:00

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  • 多任务什么?如何执行?

    千次阅读 2022-03-22 18:25:50
    多任务是指在同一时间内执行多个任务,任务的执行方式并发和并行两种方式,使用多任务就能充分利用CPU资源提高程序的执行效率,让程序具备处理多个任务的能力。 学习目标:掌握多任务的执行方式。

    多任务是什么?如何执行?多任务是指在同一时间内执行多个任务,任务的执行方式并发和并行两种方式,使用多任务就能充分利用CPU资源提高程序的执行效率,让程序具备处理多个任务的能力。

    学习目标:掌握多任务的执行方式。

    1. 多任务是什么?

    多任务是指在同一时间内执行多个任务,例如: 现在电脑安装的操作系统都是多任务操作系统可以同时运行着多个软件。

    多任务效果图:

    2、利用现学知识能够让两个函数或者方法同时执行吗?

    不能,因为之前所写的程序都是单任务的,也就是说一个函数或者方法执行完成另外一个函数或者方法才能执行,要想实现这种操作就需要使用多任务。多任务的最大好处是充分利用CPU资源提高程序的执行效率。

    3. 多任务的执行方式

    执行方式:并发和并行。

    并发:在一段时间内交替去执行任务。

    例如:对于单核cpu处理多任务,操作系统轮流让各个软件交替执行,假如:软件1执行0.01秒,切换到软件2,软件2执行0.01秒,再切换到软件3,执行0.01秒……这样反复执行下去。表面上看,每个软件都是交替执行的,但由于CPU的执行速度太快,感觉就像这些软件都在同时执行一样,这里需要注意单核cpu是并发的执行多任务的。

    并行:对于多核cpu处理多任务,操作系统会给cpu的每个内核安排一个执行的软件,多个内核是真正的一起执行软件。这里需要注意多核cpu是并行的执行多任务,始终有多个软件一起执行。

    4. 多任务小结

    使用多任务就能充分利用CPU资源提高程序的执行效率,让你的程序具备处理多个任务的能力。多任务执行方式有两种方式:并发和并行这里并行才是多个任务真正意义一起执行。

     

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  • CPU多核线程到底有什么用?

    千次阅读 2020-12-22 11:44:00
    什么呢,因为其它的都是死的,只要不是假货,那些参数都非常容易选。CPU的性能就决定了你电脑的性能。不过其中的一些小坑小伙伴们得注意了。电脑发展太快,很硬件追都追不上,不是整天接触这类东西的人都不知道...

    你去电子城装电脑档口推销人员都会推销电脑时会给你说,我这电脑是多少多少核,多少多少线程,多大内存,多大显存之类的。其中我们最关心的无非就CPU,内存,显卡显存,其中最关心的可能就是CPU了。为什么呢,因为其它的都是死的,只要不是假货,那些参数都非常容易选。CPU的性能就决定了你电脑的性能。

    不过其中的一些小坑小伙伴们得注意了。电脑发展太快,很多硬件追都追不上,不是整天接触这类东西的人都不知道现在市场硬件有哪些迭代。加上很多人对电脑并不懂,推销员看你不咋懂便会在介绍时忽悠你。比如经常会拿2核4线程的说成是4核。有人可能会问这有啥区别?双核就是CPU内置真正的2个核心,CPU运作时各自处理各自任务,互不干扰。线程又是什么,线程是指一个CPU分离出来的一个任务。本质就是一个核心通过CPU不断的切换同时进行的任务工作。因为CPU速度非常快,让你感觉不到有切换,但本身是只有一核心在工作。

    现在来说说多核多线程,CPU频率到底该怎么选购。各自又决定了哪些性能,其实如果不谈使用场景,那就是核越多越好,线程越多越好,CPU频率越高越好。如果不谈场景这样是没意义的,比如服务器用的CPU和我们用的CPU从性能上讲单个比自用的还差,他性能上某些方面并不高。为什么,因为服务器要的是稳定,CPU数,线程数,并发量等,需求是不一样的。

    回头说回自用多核多线程,多核数决定了你运作程序时最多能有多少程序独占一个核心工作互不干扰。多线程决定了CPU一个核心下同时处理多少任务互不干扰,当然带来的就是性能上的折扣。核数并非越多性能就一定越好,并不决定你运行单个程序的性能提升,这里还和程序上非常大的关系。。拿现在的3D大型游戏来说,也就最多4核工作,所以你弄个什么8核,16核对你玩游戏是不会有提升的。那该怎么选,这时就要看单核的外频高低了,这时单核外频的高低就决定了你玩游戏的性能,暂不谈显卡,显卡是死的,好的显卡就那些,看显存就可以了。

    如果你说我不是玩游戏,我是弄视频,图片,或3D建模的怎么选。现在这些程序都会有GPU加速,所以这类程序主要从显卡上选择,对CPU要求反而没那么高。

    如果你主要是用来处理多任务的,比如我需要非常多的程序同时运行,但这些程序对CPU外频要求又不高,这时就要考虑多核多线程的CPU了,CPU的外频高低可以放低一些。

    看完了你应该知道怎么选择了吧,总之不差钱,不考虑钱,就往核越多越好,频越高越好,线程越多越好撸之

    突然发现说了好像根没说一样呢?哈哈。。

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  • 用户都知道电脑里有cpu,电脑的大脑就是cpu,但是不知道什么cpucpu具体是什么意思,英文的全称是central processingunit也就是中央处理器。下面来看看详细的cpu介绍吧。什么cpuCPU是英文:Central ...

    很多用户都知道电脑里有cpu,电脑的大脑就是cpu,但是不知道什么叫cpu,cpu具体是什么意思,英文的全称是central processing

    unit也就是中央处理器。下面来看看详细的cpu介绍吧。

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    什么叫cpu

    CPU是英文:Central Processing Unit的缩写,Central Processing

    Unit的译文为--中央处理器。因此,CPU就是中央处理器的简称。那么中央处理器又是什么东西呢?

    中央处理器(CPU)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control

    Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

    中央处理器(CPU)主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic

    Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。

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    cpu是什么意思

    CPU 是计算机的核心和大脑。它接收数据输入,执行指令和处理信息。它与输入/输出(I / O)设备通信,输入/输出(I / O)设备向 CPU

    发送数据和从 CPU 接收数据。

    此外,CPU 还有一个内部总线,用于与内部高速缓冲存储器通信,称为背面总线。用于与 CPU,内存,芯片组和 AGP

    插槽之间进行数据传输的主总线称为前端总线。

    CPU 包含内部存储器单元,称为寄存器。这些寄存器包含 ALU 信息处理中使用的数据,指令,计数器和地址。

    一些计算机使用两个或更多处理器。它们由并排放置在同一块板上或单独板上的独立物理 CPU 组成。每个 CPU

    都有一个独立的接口,独立的缓存和到系统前端总线的各个路径。

    多处理器是需要多任务处理的密集并行任务的理想选择。多核 CPU 也很常见,其中单个芯片包含多个

    CPU。

    控制单元:从存储器中提取指令并解码并执行它们

    算术逻辑单元(ALU):处理算术和逻辑运算

    为了正常工作,CPU 依赖于系统时钟,存储器,辅助存储器以及数据和地址总线。

    该术语也称为中央处理器,微处理器或芯片。

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    cpu基本结构

    CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。

    运算逻辑部件

    运算逻辑部件,可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址的运算和转换。

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    寄存器部件

    寄存器部件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。

    通用寄存器是中央处理器的重要组成部分,大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部操作的并行性。

    专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针,

    有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。

    有的时候,中央处理器中还有一些缓存,用来暂时存放一些数据指令,缓存越大,说明CPU的运算速度越快,目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存,高端中央处理器有4M左右的二级缓存。

    c023e5fc7124117a2967238dab8e8aa3.png

    cpu的重要参数

    1、CPU的主频:CPU的主频大小,代表着CUP运算能力的大小。CPU的主频越高,处理数据能力就越强,比如 2GHz的CPU是

    1GHz的CPU的两倍;

    2.、CPU的核数:CPU的核数多少,也代表着CUP运算能力的高低。CPU的核数越多,处理数据能力就越强,单核的CPU相当于只有一个大脑,双核的CPU相当于有两个大脑,多核CPU相当于有多个大脑。因此,主频相同的情况下,双核的CPU是单核的CPU的两倍;

    3、CPU的缓存:工作时,CPU往往需要从内存和硬盘中重复读取同样的数据块,CPU的缓存容量越大,就能大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,从而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。因此,CPU的缓存越大越好。

    cpu四个核心功能:

    提取

    第一阶段,提取,从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program

    Counter)指定存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。

    换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。提取指令之后,程序计数器根据指令长度增加存储器单元。

    指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找,因此导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。

    解码

    CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。

    一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。

    这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的定址值:暂存器或存储器位址,以定址模式决定。在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。

    不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中,一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写,方便变更解码指令。

    执行

    在提取和解码阶段之后,接着进入执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。

    例如,要求一个加法运算,算数逻辑单元(ALU,Arithmetic

    Logic

    Unit)将会连接到一组输入和一组输出。

    输入提供了要相加的数值,而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统,易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。

    如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里,运算溢出(Arithmetic

    Overflow)标志可能会被设置。

    写回

    最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。

    在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果。

    这些一般称作“跳转”(Jumps),并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。

    这些标志可用来影响程式行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。

    这个标志可藉由随后的跳转指令来决定程式动向。在执行指令并写回结果之后,程序计数器的值会递增,反覆整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。

    如果完成的是跳转指令,程序计数器将会修改成跳转到的指令位址,且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。

    这个部分一般涉及“经典RISC管线”,那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制(Microcontrollers))。

    以上电脑cpu意思介绍就是本文的全部的内容了,详细看完之后,大家就对cpu有了一定的了解,喜欢的用户关注收藏系统家园哦。

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