Есть ли смысл создавать потоки количество которых больше чем количество ядер процессора?

Сабж. Есть ли смысл? Ведь одновременно одно ядро процессора не может выполнять более одной задачи (а поток это задача)

0

Зависит от того, что делает поток. Если потоки работают, например, с медленными устройствами типа файла или сети, то в этом случае возникают долгие (по процессорным меркам) паузы, в которых процессор простаивает, а второй поток эти паузы может эффективно заполнить. Если потоки занимаются рассчётами (т.е. сильно нагружают процессор), то большого смысла нет

4

Сообщение от Evg то в этом случае возникают долгие (по процессорным меркам) паузы, в которых процессор простаивает, а второй поток эти паузы может эффективно заполнить

То есть вы хотите сказать, есть допустим 5 ядер и 5 потоков и все они работают с файлами что является долгой операцией в понятиях процессора. И если какой то поток работает не всегда и может иметь простой, то другой поток может занять этот простой для своих задач(которые отличаются от задач простаивающего потока). Верно?

Если правильно понимаю, то это не всегда может быть выгодно. Потому что простаивающий поток чье место займет иной поток может быть "важнее" для работы жизни приложения. А по факту менее важный поток который вклинился в этот самый простой может мешать выполняться тем потокам которые делают основную работу(один из главных пяти закончил свою работу и теперь так же ждет вклинившийся 6-ой поток который выполняет менее полезную работу). Я прав?

0

"Простой" это немного другое. Допустим, поток обратился к файлу. Делается это через ОС. ОС увидела, что данные нигде не закэшированы и полезла на диск. Обращение на диск занимается тысячи (а может и сотни тысяч) тактов и ОС об этом знает. В случае одного потока, ОС настроит процессор таким образом, чтобы он, грубо говоря, щёлкал вхолостую (это я назвал "простой"), дожидаясь, пока не придут данные с диска. В случае двух потоков ОС может поставить на исполнение на процессор второй поток, коль скоро процессор всё равно работает впустую

Сообщение от sys_beginner Если правильно понимаю, то это не всегда может быть выгодно

Что выгодно, а что нет, ОС знать не может в принципе. Это может знать только человек. Для того и придумали приоритеты у процессов, чтобы давать подсказку ОС о том, какай процесс важнее

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Evg сильно нагружают процессор

В этом контексте "сильно" означает "эффективно", т.е. процессор постоянно занят вычислениями, а не ожиданиями данных с медленных устройств

2

Сообщение от Evg Что выгодно, а что нет, ОС знать не может в принципе. Это может знать только человек

Выгодно имелось ввиду с точки зрения разработчика.

Сообщение от Evg В случае одного потока, ОС настроит процессор таким образом, чтобы он, грубо говоря, щёлкал вхолостую (это я назвал "простой"), дожидаясь, пока не придут данные с диска. В случае двух потоков ОС может поставить на исполнение на процессор второй поток, коль скоро процессор всё равно работает впустую

А как ОС переключит задачи если файл ещё не считан? Не могут же на одном ядре исполняться две задачи одновременно? А если переключит задание на более легковесный поток, то файл просто не будет считан в связи с тем что ядро переключилось на другое задание.

Или я чего то не понимаю?

0

Сообщение от sys_beginner А как ОС переключит задачи если файл ещё не считан?

А нет принципиальной разницы между тем, выполняются полезные действия потока, или чтение файла. Есть планировщик задач, который каждые (условно) 0.01 секунд решает, которую из потоков/процессов будет исполнять процессор. Если, к примеру, планировщик решил, что надо бы исполнить процесс А, но увидит, что процесс А находится в состоянии ожидания данных от диска, а данные от диска ещё не пришли, то планировщик поставит на исполнение процесс Б

Если имеется один процессор (ядро) и десять процессов, то процессор их будет исполнять по очереди. Сначала 0.01 секунду будет исполнять первый процесс, потом 0.01 секунду будет исполнять второй процесс и так далее по кругу. Если у процессов есть приоритеты, то очередь будет выглядеть по другому. Например, 0.05 секунд исполнять процесс с большим приоритетом, а потом по 0.01 секунды процессы с маленьким приоритетом

3

Сообщение от Evg но увидит, что процесс А находится в состоянии ожидания данных от диска, а данные от диска ещё не пришли, то планировщик поставит на исполнение процесс Б

Но в момент передачи данных задание как я понимаю не будет переключение задания?

Сообщение от Evg Например, 0.05 секунд исполнять процесс с большим приоритетом, а потом по 0.01 секунды процессы с маленьким приоритетом

А если приоритет не задан явно, то ОС определяет приоритеты по эффективности работы заданий с точки зрения процессора? То есть кто более эффективно использует процессорное время того и продвигает вперед?

0

Сообщение от sys_beginner Но в момент передачи данных задание как я понимаю не будет переключение задания?

Как только процесс попросил данные с диска, ОС отправит запрос на диск и в своих таблицах пометит процесс, как находящийся в состоянии ожидания. После чего поставит на процессор следующий процесс

Сообщение от sys_beginner А если приоритет не задан явно, то ОС определяет приоритеты по эффективности работы заданий с точки зрения процессора? То есть кто более эффективно использует процессорное время того и продвигает вперед?

Если приоритет не задан, то всё равно есть какой-то приоритет по умолчанию. В случае равенства приоритетов ОС будет процессам выделять равное количество времени. Разумеется, только тем процессам, которые находятся в состоянии "на исполнении". Если процесс находится в состоянии "на ожидании (не важно чего)", то такой процесс не будет ставиться на исполнение

2

Evg,
Плохо понимаю почему вы говорите именно про процессы когда речь идет о потоках
Если один поток попросил данные с диска это ведь не означает что процесс-владелец этого потока на время будет вытеснен другим процессом.
Этот процесс может остаться активным потому что второй его поток совершает более быстрые вычисления и на него может быть переключен контекст и выйдет так, что процесс который является контейнером для двух потоков все равно останется активным.

0

Сообщение от sys_beginner Плохо понимаю почему вы говорите именно про процессы когда речь идет о потоках

С точки зрения ОС между ними нет разницы. Возможно, что в терминологии программистов под windows это какие-то разные понятия, но их можно заменить на какое-нибудь абстрактное понятие типа "ветвь исполнения", которая рассматривается как процесс или поток. Т.е. что-то, что надо исполнить

Сообщение от sys_beginner Если один поток попросил данные с диска это ведь не означает что процесс-владелец этого потока на время будет вытеснен другим процессом

Если у нас одно ядро, то два потока (или два процесса, или процесс и поток - разницы никакой) в любом случае исполняются по очереди. Если один из потоков попросил данные из файла, то второй поток в этот момент гарантированно НЕ исполняется, т.е. с точки зрения ОС он представляет собой просто набор данных (которые есть, грубо говоря, сохранённые значения регистров), сохранённых где-то в памяти

Сообщение от sys_beginner Этот процесс может остаться активным потому что второй его поток совершает более быстрые вычисления

Для ОС и процессора нет таких понятий, как "более быстрые вычисления". Они есть только в твоей голове и должны быть сконвертированы в понятную для ОС конструкцию "приоритет исполнения". А процессору начхать даже на приоритеты. Что ему дали исполнять, то он и исполняет. Он понятия не имеет о потоках, процессах, приоритетах и т.п.

3

Evg,
Спасибо

0

Собственно, ещё одну мысль забыл сказать.

Если смотреть в диспетчер задач, то там обычно загрузка процессора измеряется в процентах. Допустим, у нас одно ядро и указано, что его загрузка 70%. Загрузка в 70% вовсе не означает, что работает только 70% транзисторов в процессоре или процессор работает на 70% от своей максимальной частоты или любые другие подобные соображения. А означает, что 70% процессорного времени тратится на исполнение пользовательских задача и 30% времени процессор щёлкает впустую. Т.е. находится в исполнении кодов ОС, которые выполняют циклы холостого хода или что-то подобное (я точно не знаю). Во время исполнения этих пустых кодов в процессоре действительно задействовано меньше транзисторов, т.к. на исполнение nop'а требуются совсем не такие усилия, как, например, на исполнение операции вычисления квадратного корня. Ну и, очевидно, при исполнении цикла холостого хода процессор меньше греется. Но процессор работает постоянно. А когда нет полезной нагрузки, то современные процессоры умею ещё и частоту понижать. Но пока ещё не изобрели технологий, которые для многоядерного процессора отключали бы ненужные в данный момент ядра (а это могло бы привести к ещё большей экономии энергии)

3

Evg,
Интересное замечание. Это конечно плохо. Зачем делать вид что работаешь если работы просто нет и все об этом знают?
Надеюсь этот пробел в архитектуре процессоров будет исправлен

0

Сообщение от Evg Но пока ещё не изобрели технологий, которые для многоядерного процессора отключали бы ненужные в данный момент ядра (а это могло бы привести к ещё большей экономии энергии)

Может, 10-ядерные процессоры для мобил это умеют ?

0

Я не настолько хорошо знаю устройство низкоуровневых вещей, чтобы ответить на эти вопросы. У меня даже нет хотя бы соображений на тему, а где вообще проблемы - в процессоре или в ОС.

Сообщение от zer0mail Может, 10-ядерные процессоры для мобил это умеют ?

Телефон - это тот же компьютер, но гораздо более примитивный. Вряд ли там принцип работы процессора чем-то сильно отличается

Добавлено через 22 минуты
Когда-то давно объяснял, мало ли вдруг пригодится (хотя на первый взгляд кажется, что тут всё слишком далеко от вопроса про многопоточность)

Своя ОС для чайника (продолжение двумя постами ниже)

0

Сообщение от Evg Вряд ли там принцип работы процессора чем-то сильно отличается

Тут важны детали, не только принципы. Цитата из https://www.overclockers.ru/ha... revom.html

Новая однокристальная платформа использует технологию CorePilot, которая позволяет максимально задействовать наиболее производительные ядра при тяжёлой нагрузке, и сразу же отключает их при завершении выполнения ресурсоёмких задач.

В Core Ix ядра не делятся на высоко/низко производительные и достаточно снижения частоты.

0

То, что по ссылке - это в общем-то не процессор, а целый компьютер (или может быть даже что-то типа нескольких компьютеров, объединённых в сеть).

На видеокартах, насколько я знаю, в видеопроцессор зашиты не только сами исполнительные ядра, но ещё и какие-то устройства, которые по смыслу выполняют функции операционной системы - занимаются планированием заданий и раскидыванием их по вычислительным ядрам. На этой однокристальной платформе из ссылки, возможно, тоже что-то подобное (т.е. что-то типа ОС, встроенного в железо). Такие устройства принципиально сильно отличаются от "обычных" процессоров

Но в любом случае я предметно тут ничего не могу сказать. Если на современных настольных/серверных процессорах нет возможности отключать ядра, то наверное для этого есть какая-то причина

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от zer0mail достаточно снижения частоты

Достаточно для чего? Топливо-то всё равно будет потребляться. Снижение частоты, так же как и кэш - это вещи, которые появились не от хорошей жизни, а для компенсации тех или иных проблем (но полностью проблемы не решают)

Добавлено через 2 минуты
Не... по ходу я загнул. У того, что называется "система на кристалле", насколько я понял, нету устройств, выполняющих роль планирования заданий

0

Сообщение от Evg но полностью проблемы не решают

Смешно. Что Вы считаете полным решением проблемы? Процессор с бесконечной частотой и нулевым потреблением? Или что-то более реальное?

0

Сообщение от zer0mail Что Вы считаете полным решением проблемы?

Очевидно, что нулевое потребление энергии ядром в случае, когда нет никакой полезной нагрузки. И, например, гарантированно трёхтактные операции чтения из памяти

Судя по всему, тема начинает превращаться в срач, так что на всякий случай умолкаю

0

sys_beginner, тебе стоит почитать про то, что такое concurrency, а что такое parallelism, зачем они нужны и чем отличаются.
Осознать, что существуют не только системные потоки, но и концепция green threads. Разобраться с ней.
Принять к сведению существование hyper-threading technology, чтобы понимать, что кол-во логических процессоров может быть больше кол-ва физических.

1