在单核CPU上，每个进程都在OS中运行，并且CPU从一个进程跳转到另一个进程以最好地利用自身。进程可以有许多线程，在这种情况下，CPU在相应进程上运行时会运行这些线程。
现在，在多核CPU上：
核心是否在每个进程中一起运行，或者核心是否可以在一个特定时间点在不同进程中单独运行？例如，您有程序A运行两个线程。双核CPU可以运行这个程序的两个线程吗？如果我们使用类似OpenMP的内容，我认为答案应该是肯定的。但是，虽然内核在这个嵌入OpenMP的进程中运行，但其中一个内核是否可以简单地切换到其他进程？
对于为单核创建的程序，当以100％运行时，为什么分配每个核的CPU利用率？ （例如，80％和20％的双核CPU。对于这种情况，所有核心的利用率总是高达100％。）核心是否通过以某种方式运行每个进程的每个线程来尝试互相帮助
答案 0 :(得分：48)
核心（或CPU）是执行代码的计算机的物理元素。通常，每个核心都具有执行计算，寄存器文件，中断线等所有必需的元素。
大多数操作系统将应用程序表示为进程。这意味着应用程序有自己的地址空间（==内存视图），操作系统确保此视图及其内容与其他应用程序隔离。
进程由一个或多个线程组成，它通过在CPU上执行机器代码来执行应用程序的实际工作。操作系统确定哪个线程在哪个CPU上执行（通过使用巧妙的启发式方法来改善负载平衡，能耗等）。如果您的应用程序只包含一个线程，那么您的整个多CPU系统将无法帮助您，因为它仍然只能为您的应用程序使用一个CPU。 （但是，整体性能可能仍会提高，因为操作系统将在其他CPU上运行其他应用程序，因此它们不会与第一个应用程序混合）。
现在提出您的具体问题：
1）操作系统通常允许您至少提供有关您要执行某些线程的核心的提示。 OpenMP所做的是生成生成一定数量线程的代码，以便在多个线程中从程序循环中分配共享计算工作。它可以使用操作系统的提示机制（请参阅：线程关联）来执行此操作。 但是，OpenMP应用程序仍将同时运行到其他应用程序，因此操作系统可以自由地中断其中一个线程并安排CPU上的其他（可能不相关的）工作。 实际上，根据您的具体情况，您可能希望应用许多不同的调度方案，但这是非常具体的，大多数情况下您应该能够信任您的操作系统为您做正确的事情。
2）即使您在多核CPU上运行单线程应用程序，您也会注意到其他CPU正在运行。这来自于操作系统在此期间完成其工作，以及b）从您的应用程序永远不会单独运行的事实 - 每个运行的系统由一大堆并发执行的任务组成。检查Windows的任务管理器（或Linux上的 ps / top ）以检查正在运行的内容。
答案 1 :(得分：11)
另请注意，操作系统并不关心线程来自哪个进程。它通常会将线程调度到处理器/核心，而不管线程来自哪个进程。这可能导致一个进程同时运行四个线程，就像四个进程同时运行的一个线程一样容易。
答案 2 :(得分：9)
@BjoernD，你提到了..
..如果您的应用程序只包含一个线程，那么您的 整个多CPU系统对你来说仍然只会使用，因此不会对你有所帮助 一个CPU为您的应用程序...
我认为即使是单线程应用程序，该应用程序线程也可以在其生命周期内在不同的核心上执行。在每次抢占和稍后分配给CPU时，可以将不同的核心分配给该线程。
答案 3 :(得分：6)
是的，线程和进程可以在多核CPU上并发运行，因此这可以按照您的描述工作（无论您如何创建这些线程和进程，OpenMP或其他方式）。单个进程或线程一次只能在一个核心上运行。如果有更多线程请求CPU时间而不是可用内核（通常是这种情况），操作系统调度程序将根据需要在线程上打开和关闭线程。
单线程进程在多个CPU或核心上运行的原因与您的操作系统有关，而不是与硬件的任何特性有关。有些操作系统没有“线程亲和力”的意识 - 它们并不关心线程运行的处理器 - 因此，当重新评估正在使用哪些资源（至少每秒几次）时，它们会' ll将一个线程/进程从一个核心/ CPU移动到另一个核心/ CPU。除了导致缓存未命中之外，这通常不会影响您的进程的性能。
答案 4 :(得分：0)
如果有一个线程应用程序说有10个线程，那么最初它将在相同的CPU /核心上启动。在一段时间内，由于Linux中的负载平衡器，多个线程将被分发到其他核心/ cpus。如果有多个这样的线程应用程序，我认为所有的应用程序线程大多数运行在相同的核心/ cpu上，因为线程的locals / globals可以在它们运行的核心的l1 / l2缓存中随时可用。它们离开核心比执行时间耗时。如果线程需要在不同的核心运行。我认为必须向线程提供亲和力信息。