为什么单个线程进程在多个处理器/内核上执行？

Question

假设我运行一个简单的单线程进程，如下所示：

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

（这是Java，因为这是我所熟悉的，但我怀疑它并不重要）

我有一个i7处理器（4个核心，或8个计数超线程），我正在运行Windows 7 64位，因此我启动了Sysinternals Process Explorer来查看CPU使用情况，并且正如我所料，我看到它正在使用占所有可用CPU的20％左右。

但是，当我切换每个CPU显示1个图形的选项时，我看到使用的是4个“核心”中的1个，CPU占用率遍布整个核心：

相反，我期望的是1核最大化，但这只发生在我将流程的亲和力设置为单核时。

为什么工作负载会分散在不同的核心上？不会将工作负载分散到多个核心，这会导致缓存或导致其他性能损失吗？

是否出于防止一个核心过热的简单原因？还是有更深层次的原因？

编辑：我知道操作系统负责调度，但我想知道它为何“烦恼”。当然，从一个天真的角度来看，将（主要是*）单线程进程固定在1核心上就更简单了。更有效的方式去？

*我说的主要是单线程，因为这里有多个theads，但只有2个在做任何事情：

Answer 1

操作系统负责安排。它可以自由地停止一个线程并在另一个CPU上再次启动它。即使机器没有其他功能，它也会这样做。

进程在CPU周围移动，因为操作系统不会假设每次都有任何理由继续在同一个CPU上运行该线程。

由于这个原因，我为CPU写了一个锁线程库，因此它不会移动，也不会被其他线程中断。这样可以减少延迟并提高吞吐量，但会为该线程浪费CPU。这适用于Linux，也许你可以适应Windows。 https://github.com/peter-lawrey/Java-Thread-Affinity/wiki/Getting-started

Answer 2

我还希望CPU和操作系统可以有目的地完成这项工作，以便尝试在CPU芯片上散布热负载......

因此它会将（唯一/单个）线程从核心旋转到核心。

这无疑可能是反对尝试与之抗争的一个论点（特别是在实践中，你通常会通过简单地调整/改进应用程序本身来看到更好的改进）