爲什麼單個線程進程在多個處理器/內核上執行？

說我運行像下面的一個簡單的單線程進程：爲什麼單個線程進程在多個處理器/內核上執行？

public class SirCountALot { 
    public static void main(String[] args) { 
     int count = 0; 
     while (true) { 
      count++; 
     } 
    } 
}

（這就是Java，因爲這是我很熟悉，但我懷疑這並不重要）

我有一個i7處理器（4個核心，或8個超線程計數器），而且我運行的是Windows 7 64位，因此我啓動了Sysinternals Process Explorer來查看CPU使用情況，並且正如預期的那樣，我發現它使用了大約20％的所有可用CPU。

Graph showing 20% CPU usage across all cores

但是當我切換選項，以顯示每CPU 1個圖中，我看到正在使用的4「核」的，而不是1，CPU使用率是遍佈核心：

Graph showing erratic CPU usage on each core totaling around 20% usage

相反，我期望的是1個內核最大化，但只有當我將進程的關聯性設置爲單個內核時纔會發生這種情況。

Graph showing most of recent CPU usage to be confined to first core

爲什麼工作量分成單獨的核心上？不會將工作負載分解爲幾個內核與緩存混淆或導致其他性能處罰？

這是否是爲了防止一個核心過熱的簡單原因？還是有更深層的原因？

編輯：我知道操作系統負責調度，但我想知道爲什麼它「困擾」。當然，從天真的角度來看，堅持一個（主要是*）單線程進程到1核心是更簡單的更有效的方式去？

*我說的大多是單線程的，因爲這裏有多個theads，但其中只有2做任何事情：

Screenshot showing number of threads from Eclipse

來源

2011-12-13 Caspar

小雞蛋裏挑骨頭的參數;說這是一個單線程的過程將是不正確的。 JVM在內部產生多個線程，用於終結器，垃圾收集器等內務處理目的。很有可能每個線程完成真正的工作，JVM線程被映射到真正的h/w線程，這又可能解釋傳播。 –

我想Caspar意味着_non-daemon_線程。 – Santosh

@ SanjayT.Sharma是的，我簡化了一點，可能應該給一個非託管語言的示例程序;）然而就像我說的，我強烈懷疑這不是JVM這樣做（如果它映射JVM - >硬件線程，這是負責任的，爲什麼映射不斷變化？） – Caspar

操作系統負責調度。可以自由停止線程並在另一個CPU上重新啓動線程。即使機器沒有其他任何東西，它也會這樣做。

該進程圍繞CPU移動，因爲操作系統不認爲每次都有任何理由繼續在同一CPU上運行該線程。

因爲這個原因，我寫了一個鎖線程庫到CPU，所以它不會四處移動，不會被其他線程中斷。這樣可以減少延遲並提高吞吐量，但是會爲該線程增加一個CPU。這適用於Linux，也許你可以適應Windows。 https://github.com/peter-lawrey/Java-Thread-Affinity/wiki/Getting-started

來源

2011-12-13 08:05:22

它每秒中斷一個進程多次。（在Linux上爲100/s）要記住進程上次運行的位置，並嘗試將該CPU分配給其他任何CPU，而將其分配給下一個空閒CPU，則需要做更多工作。 –

我想我不夠清楚;我知道操作系統會執行計劃，並且您可以在第二個圖表中看到我爲進程設置了親和力，因此它只使用第一個核心。我想知道的是*爲什麼操作系統在所有可用內核上安排單個「活動」線程？ – Caspar

相反的問題是，爲什麼要繼續將線程分配回同一個CPU，而不是將其分配給下一個空閒CPU（這就是它的作用）。無論有多少CPU忙，使用循環法都能很好地工作。每次分配給同一個CPU可能會導致一個CPU非常繁忙（在其上運行兩個線程），而其他CPU空閒。 –

我也希望這能很好地對CPU和操作系統的目的做是爲了嘗試和傳播CPU芯片上的熱負荷...

所以它會旋轉（獨特/單）從核心到核心的線程。

這固然可以對抗試圖打這個太硬（尤其是，在實踐中，你經常會被簡單地調整/看到更好的改進，提高了應用程序本身反正）

來源

2016-04-02 07:58:37 Camlin

有趣。你知道Windows/Linux肯定會這麼做，還是假設？（另外，歡迎使用stackoverflow：） – Leeor

我已經在OSX和Windows上看到了這一點。我希望Linux也一樣，但從未特別試圖驗證它。 – Camlin

爲什麼單個線程進程在多個處理器/內核上執行？

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