マルチプログラムされたコンピューター システムで CPU は何ができるでしょうか?

マルチプログラムされたコンピュータ システムでは、CPU が複数のプログラムによって交互に占有されることがあります。シングルコア CPU では、スレッドは特定の時点で 1 つのプロセスによってのみロックおよび使用できます。複数のアプリケーションでは、通常、タイム スライスを複数のアプリケーションに分割するためにポーリング メカニズムが使用され、CPU は複数のアプリケーション プロセス間で迅速に切り替えます。 . 、マルチプロセス作業の目的を達成するため。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

中央処理装置 (CPU) は、コンピュータ システムのコンピューティングおよび制御コアとして、情報処理およびプログラム実行の最終実行ユニットです。

マルチプログラムされたコンピュータ システムでは、CPU が複数のプログラムによって交互に占有されることがあります。

シングルコア CPU では、スレッドをロックして使用できるのは、特定の時点で 1 つのプロセスのみであり、他のプロセスがそのスレッドをプリエンプトすることはできません。複数のアプリケーションに関して、使用されるコア リソースが少ない場合は、オペレーティング システムが責任を負います。一般に、ポーリング メカニズムはタイム スライスを複数のアプリケーションに分割するために使用され、CPU は複数のアプリケーション プロセスを迅速に切り替えて、マルチプロセス作業の目的を達成します。

つまり、CPU は複数のプログラムによって占有される可能性があります。ただし、CPU は複数のプログラムによって「同時に」占有されることはできませんが、複数のプログラムによって「交互に」占有されることは可能です。

コア数とは

コア数とは、CPU シリーズの用語であり、プロセッサーの周波数が十分ではなくなった状況を指します。次に、既存製品をより強力な理論性能を備えたマルチコアプロセッサシステムに開発します。

コア数は、CPU が同時に処理できるタスクの数に相当します。CPU クラスターを工場にたとえると、コア数は工場の生産ラインに相当します。複数のコアを搭載し、複数の生産ラインを同時に稼働させることができます。

スレッド数とは

スレッド数は論理的な概念であり、簡単に言えば、シミュレートされた CPU です。コア番号。人間の脳と同じように、コア番号 2 は CPU に 2 つの頭脳があることを意味します。頭脳が多ければ多いほど、問題をより速く解決できるようになります。 CPUコアの数が多いほど処理速度が速くなります。わかりやすく言うと、コア数が 2 の CPU がデュアルコア CPU です。しかし、ハイパー スレッディング テクノロジーの出現により、1 つのコアで同時に 2 つのスレッドを実行できるようになりました。 CPU パフォーマンスを 40% 向上させます。

スレッドの数は、各生産ラインが同時に実行できるタスクの数に相当します。生産ラインによっては、同時に 1 つのことを実行できる場合もあれば、同時に 2 つのことを実行できる生産ラインもあります。つまり、4 つのコアと 4 つのスレッドがあり、4 つのコアと 8 つのスレッドを持つものもあります。

要約:

コアとスレッドの数は、コンピューター CPU の重要なパフォーマンス指標です。CPU のコア数が多いほど、処理速度は高くなります。 。スレッドの数が多いほど、同時に複数のプログラムを実行しやすくなります。スレッドの数は、ある瞬間に CPU が並行して処理できるタスクの数に等しいためです。

CPU マルチコアとマルチスレッドの利点の紹介:

CPU のマルチコア技術は、米国のスタンフォード大学によって提案され、SMP を組み合わせることができます。大規模並列プロセッサ (対称マルチコア技術) は、同じチップに統合されており、各プロセッサは異なる処理を並列実行します。複数の CPU に依存してプログラムを同時に並列実行することが重要です。超高速コンピューティングの実現を目指します。

CPU のマルチスレッド テクノロジは、プロセッサ上の構造状態をコピーできるため、同じプロセッサ上の複数のスレッドが同時に実行され、プロセッサの実行リソースを共有できるため、広範囲の起動と混乱が最大化されます。インオーダー スーパースカラ処理により、プロセッサのコンピューティング コンポーネントの利用率が向上し、データの依存関係やキャッシュ ミスによって引き起こされるメモリ アクセスの遅延が軽減されます。

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