Чому один потік поширюється через процесор?

Мені просто цікаво, чому планувальник постійно переміщує додаток між процесорами, а не тримає його на одному. Дещо дурним виглядає 4 ядра на 25%, а не одне на 100%.

Це має відношення до тепла, чи це якось ефективніше? Інші ОС роблять це по-іншому?

Інформація або посилання на поглиблені речі були б непоганими. (Я не міг знайти себе багато.)

Оновлення:

Під "розповсюдженням" я не маю на увазі, що він виконується на декількох процесорах одночасно, але переміщується з одного в інший кілька разів на секунду, що робить ефект, який він виглядає розкладеним.

Я думаю wierob, що досить добре описав цю точку.
Ось старіша стаття, де обговорюються processor affinityналаштування з чотирьохядерним QX6800 .
(посилання вказує на другу сторінку цієї статті).

Якщо ви не примушуєте спорідненість процесу до основних, ви втрачаєте продуктивність ?

• Хоча планувальнику Windows потрібно вирішити таку спорідненість, щоб уникнути обмацування кеш-пам'ять,
  сам дизайн процесора також враховує такі речі.
• Чотириядерний процесор Intel QX6800 (оскільки я згадую про це раніше у цій відповіді)
  має кеш-пам'ять 8 Мб, L3поділену на 4 його ядра .

Слід зазначити, що, мабуть, ви вирішили запустити лише цей однопотоковий процес у системі, сама ОС має кілька інших завдань, які також потрібно запланувати. Планувальник врівноважує всю цю активність через доступний пул процесорів (або ядер).

Вперед, архітектура Nehalem та NUMA ,
процесори в декількох сокетах також зможуть краще вирішити доступ до треш-доступу.
Ось короткий малюнок зі сторінки ArsTechnica в NUMA .

_{Якщо Негалем i7вас зацікавив, у мене є ще кілька посилань на цю відповідь .}

Планувальник просто виконує наступний потік, готовий до виконання на "вільному" ядрі / ЦП.

Ви можете призначити процес певному процесору через менеджер завдань Windows.

Наявність 4 ядер на 25% означає, що 4 нитки виконуються одночасно. Тоді як одне ядро ​​на х% означає, що виконується лише одна нитка. Тож перший у деяких випадках більш ефективний.

Але під час його виконання кеш процесора заповнюється даними, до яких звертається потік. Отже, якщо потік буде виконаний на іншому процесорі, він матиме більше помилок кешу, що коштує дорого, оскільки дані не є в кеші цього процесора.

Що робить ваша нитка? Якщо потік "спить" протягом дуже короткого часу, ядро, на якому воно було виконано, може бути зайняте іншою загрозою, і таким чином ваш потік буде виконаний на наступному доступному ядрі. Що станеться, якщо ви вкажете лише одне ядро, яке використовуватиме ваш процес (наприклад, менеджер завдань ia)?

Це не. Один потік може працювати лише на одному процесорі. Однак деякі процеси мають кілька потоків, які можна поширити.

Міркування, вірите чи ні, ніколи не вважали, як це виглядає. Система намагається поширити потоки, тому що не має змоги дізнатися, коли хтось вискочить.

ОС переміщує потік через ядра процесора (швидко, кілька разів на секунду). Ефективніше весь час запускати його на одному і тому ж ядрі. Це можна виконати за допомогою пункту контекстного меню "Встановити спорідненість" у Диспетчері завдань.

Зауважте, що зазвичай (типове використання в домашніх умовах) різниця знаходиться в межах кількох відсотків.

"4 ядра кожен при 25% використання" означає, як диспетчер завдань показує середнє використання, що кожне ядро ​​було повністю використане одну чверть часу і звільнило решту часу.

Опис призначений для Windows, але він схожий і на інших операційних системах.

Якщо хтось все ще читає це, я теж помітив це і провів досить багато тестів, щоб побачити, чи це не просто сміття. Виявляється, це не так! Я вважаю, що поширення однієї нитки по всіх ядрах більш ефективно з кількох причин:

1. Поширення однієї нитки по всіх ядрах дозволяє знизити енергоспоживання. Більшість процесорів знижують свою частоту і, що ще важливіше, напруга відповідно до навантаження, тому Core 2 Quad, наприклад, споживає набагато менше енергії та виробляє менше тепла, розносячи одну нитку на всі 4 ядра, а не використовуючи одне ядро ​​(що б привести до підвищення напруги на ВСІХ ядрах, оскільки є лише один регулятор напруги * - це досить неефективно).
2. Це забезпечує те, що нитка завжди працює на максимальній / постійній швидкості. Якщо потік раптом вимагає більшої потужності процесора, одне ядро ​​може перевантажитися і відбудеться затримка виконання. Поширюючи його по ядрах, будь-який раптовий шип буде оброблятися плавно, без запізнень і затримок.

Також, через два вищезазначені спостереження, я прийшов до думки, що Turbo Boost і IDA неефективні. Вони можуть бути корисні в старих операційних системах, але Linux і Windows 7 досить ефективно поширюють все по всіх ядрах. Отже, Core 2 Quad q9100 @ 2,26 ГГц буде майже (завжди є винятки :-) завжди буде швидше, ніж Core 2 Duo X9100 @ 3,06 ГГц, і я рідко бачив, як він використовував IDA (в основному попередник Turbo boost, збільшує частоту на одному або двох ядрах лише для однопотокових програм).

• У Core 2 Quad є два тактових домену завдяки тому, що є два фізичні штампи, тому два ядра можуть працювати на повній частоті, а два - на найнижчій частоті. Не знаю, чи є два регулятори напруги - я помітив, що напруга рівномірна на всіх 4 ядрах, тому для всього пакету повинен бути лише один регулятор.