哪个操作系统的线程编程足以使用多个内核？

Question

我想使用我的多线程编程技能（我有技能），但我意识到这还不够。如果操作系统不知道潜在的话，我的线程仍可能竞争相同的核心。我可以在英特尔至强架构上使用哪些OS /编译器/库组合来连接到内核？

Answer 1

所有现代操作系统都在所有可用内核上分配线程;但有几种语言或库可以防止这种情况发生。最常见的问题是：

• 绿色线程。当多个CPU很少且操作系统不够优化时，它曾经具有性能优势。有几个Java虚拟机吹嘘这是一个功能，后来转向M：N方案，我认为现在到处都是N：N。

• GIL：Global Intepreter Lock。一些脚本语言在解释器循环中有很多全局状态，所以有一个大的（互斥）锁来确保一致性;但这会阻止同一“空间”的两个线程同时运行。至少Python和Lua有这个问题。在这些情况下，最好使用多个进程而不是多个线程。

另外，最好记住大多数cpu绑定应用程序中最大的瓶颈是RAM带宽，通常不是CPU本身，所以有几个线程争用相同的内存可能不是最好的设计。在几个通过小消息进行通信的独立进程中重构通常要好得多。

Answer 2

在每个操作系统上。这几乎是一个线程的定义。

如果您创建一个启动两个线程的应用程序，那么操作系统可以将它们放在两个独立的核心上。对于Windows，OSX，Linux以及您能想到的任何其他操作系统都是如此。

Answer 3

由于你“掌握了技能”，我假设你已经知道，如果可用的话，几乎所有现代操作系统都将在多个核心上执行你的线程，并且你的线程没有某种有效的锁定问题使它们成为顺序。

所以我猜你真的在问如何将你的线程绑定到核心，以便它们不会相互竞争。这是通过设置线程的处理器亲和性来完成的。以下是Windows和Linux上有关此文章的链接。我确信其他类型的Unix也存在。我还要注意，这通常不是必需的，因为在某些特殊情况之外，操作系统更清楚地知道在哪里安排线程。请记住，现代操作系统是多进程的，因此您的线程不仅仅是相互竞争，而是与来自框中所有其他进程的线程竞争。根据负载情况，将线程限制为单个核心实际上可能会使它们更快。

http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/windows2000serv/reskit/core/fnef_mul_dnpl.mspx?mfr=true

http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-affinity.html

Answer 4

几乎每个现代操作系统都会在多个核心AFAIK上安排线程。当然，我曾经玩过的Unix的变种没有丝毫问题，而且我很确定所有的Windowses都能很好地处理它。编译器不是问题，因为本机线程是操作系统级别的东西，所以编译器只是向下传递系统调用。

有一些语言（例如Ruby）不使用本机线程，而是使用自己的“绿色”线程，这些线程在解释器中实现，因此看起来像是OS的单个线程，但是它们“这是例外情况，而不是规则，而且在文档中通常会发现正在发生的事情。

Answer 5

让我们做一个小小的区分。有线程的软件不一定会同时在两个内核上运行。

您需要编写具有同时多线程（SMT）功能的代码。大多数操作系统都会毫无问题地支持这一点 - 唯一真正的区别在于您的软件如何处理锁定和资源。如果您的线程完全依赖于相同的内存或资源，那么就会出现争用和时间点，其中一个或另一个停止等待资源，内存或其他锁定。

大多数具有线程功能的编程语言都能够做到这一点 - 确保它同时运行完全取决于程序员。

您可以在此处找到有关如何使用Visual Studio C ++在Windows中执行此操作的信息：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/172d2hhw.aspx

有很多关于此的教程，特别是对于Windows（C＃，C ++，VB等） - 可以通过搜索找到它们：

http://www.google.com/search?q=simultaneous+multithreading+C%2B%2B

- 亚当

Answer 6

正如其他人所说，任何现代操作系统都会为您做到这一点。但是，它的执行方式会对性能产生很大影响，因此您可能希望以操作系统的方式使用线程。这个Wikipedia article似乎对主要操作系统使用的调度技术有了不错的了解。

Answer 7

大多数现代操作系统都准备好进行多处理。因此，他们为多核做好准备。但是，调度程序负责将线程分发到核心。 FreeBSD是最有效的多核和多处理操作系统之一。 但是，并非每个操作系统都能够将线程调度到不同的核心。例如，旧的Windows 98不能与多个核心一起使用。此外，许多操作系统对最大内核数量有限制。

我已经阅读了Stackoverflow中的一些帖子，用户正在谈论Packt Publishing的新书，我在Packt Publishing网页上找到了以下文章：

http://www.packtpub.com/article/simplifying-parallelism-complexity-c-sharp

我已经阅读了Joe Duffy的书中的Windows并发编程。现在，我正在等待“C＃2008和2005线程编程”，Hillar的书 - http://www.amazon.com/2008-2005-Threaded-Programming-Beginners/dp/1847197108/ref=pd_rhf_p_t_2

Answer 8

在另一篇文章中，我推荐了一本新书。 如果您正在寻找深刻的答案，我建议您阅读Gaston C. Hillar - Packt Publishing撰写的“C＃2008和2005线程编程”的前两章。 在我5天前买这本书之前，我不知道你问题的答案。现在，我能够使用4个并发线程观察我的Core 2 Quad Q6700在C＃中达到98％的CPU使用率编程！ 它比我想象的容易。如果您拥有多线程知识，那么您将更加轻松。我对同时使用多个内核可以实现的结果印象深刻。我向那些有兴趣开始使用C＃的多核或线程编程的人推荐这本书。 我不是C ++程序员。出于这个原因，我需要一本C＃beginner的书来使用线程来利用多核。