Kādi ir procesora pavedieni? atšķirības ar kodoliem

Šajā rakstā mēs veltīsim laiku, lai izskaidrotu procesora pavedienus vai arī tos sauc arī par pavedieniem angļu valodā vai programmēšanas pavedieniem, lai identificētu būtiskās atšķirības starp šiem un procesora kodoliem. Starp mazāk ekspertiem un pat pieredzējušākiem lietotājiem joprojām ir diezgan daudz neskaidrību par šo tēmu. Tāpēc mēs esam nolēmuši pēc iespējas precizēt šos terminus.

Šī pavedienu apstrādes koncepcija nav obligāti jāzina, pērkot procesoru parastam lietotājam. Vairumā gadījumu labāk nekā mazāk, tas gandrīz vienmēr ir taisnība. Programmas izstrādes darbā ir jāzina, kādi ir pavedieni. Atkarībā no tā, kā lietojumprogramma tiek ieprogrammēta un apkopota, tai būs vairāk optimizēta izpilde procesoriem ar vairāk pavedieniem nekā kodoliem. Un šeit mēs centīsimies iekļūt mūsu skaidrojumā.

Satura rādītājs

Kādi ir procesora kodoli?

Sākumā izskaidrosim, kādi ir mūsu procesora kodoli, tāpēc mums būs šīs iepriekšējās zināšanas, lai nemulsinātu.

Mēs zinām, ka procesors ir atbildīgs par mūsu datora RAM atmiņā ielādēto programmu instrukciju izpildi un izpildi. Praktiski visas instrukcijas, kas vajadzīgas, lai veiktu tipiskos uzdevumus mūsu datorā, naviģētu, rakstītu, apskatītu fotoattēlus utt., Caur to iet cauri. Fiziskajā sadaļā procesors ir integrēta shēma, kas sastāv no miljoniem tranzistoru, kas veido loģiskus vārtus, lai enerģijas veidā nodotu vai neizietu datu bitus, bez papildu piepūles.

Šajā mazajā mikroshēmā ir izvietoti dažādi moduļi, kurus mēs varam saukt par kodoliem, papildus citiem elementiem, kas mūs tagad neinteresē. Procesoriem pirms dažiem gadiem bija tikai viens no šiem kodoliem, un viņi ciklā varēja apstrādāt vienu instrukciju. Šie cikli tiek mērīti megahercos (MHz), jo vairāk MHz, jo vairāk instrukciju mēs varam izpildīt katru sekundi.

Tagad mums ir ne tikai viens kodols, bet arī vairāki. Katrs kodols apzīmē apakšprocesoru, tas ir, katrs no šiem apakšprocesoriem izpildīs vienu no šīm instrukcijām, tādējādi spējot izpildīt vairākus no tiem katrā pulksteņa ciklā ar daudzkodolu CPU. Ja mums ir 4 kodolu procesors, mēs varam izpildīt 4 instrukcijas vienlaicīgi, nevis tikai vienu. Tātad veiktspējas uzlabošana ir četrkāršota. Ja mums ir 6, tad 6 instrukcijas vienlaikus. Tādējādi pašreizējie procesori ir daudz jaudīgāki nekā vecāki.

Un atcerieties, ka šie serdeņi fiziski atrodas mūsu procesorā, tas nav kaut kas virtuāls vai izveidots ar kodu.

Kas ir apstrādes pavedieni?

Vītnes, pavedieni vai pavedieni nav procesora fiziska sastāvdaļa, vismaz tad, ja runa ir par vairāk kodoliem vai kaut ko tamlīdzīgu.

Apstrādes pavedienu mēs varam definēt kā programmas datu kontroles plūsmu. Tas ir līdzeklis, kas ļauj efektīvāk pārvaldīt procesora uzdevumus un tā dažādos kodolus. Pateicoties pavedieniem, minimālās piešķiršanas vienības, kas ir programmas uzdevumi vai procesi, var sadalīt gabalos, lai optimizētu katras instrukcijas gaidīšanas laiku procesa rindā. Šos gabalus sauc par pavedieniem vai pavedieniem.

Citiem vārdiem sakot, katrs apstrādes pavediens satur veicamā uzdevuma daļu, kas ir kaut kas vienkāršāk veicams nekā tad, ja mēs fiziskā kodolā ieviešam visu uzdevumu. Tādā veidā centrālais procesors var apstrādāt vairākus uzdevumus vienlaikus un vienlaikus, faktiski tas spēs veikt tik daudz uzdevumu, cik tam ir pavedieni, un parasti katram kodolam ir viens vai divi. Procesoros, kuriem ir, piemēram, 6 serdeņi un 12 pavedieni, viņi varēs sadalīt procesus 12 dažādos uzdevumos, nevis tikai 6.

Šis darba veids ļauj sistēmas resursus pārvaldīt taisnīgāk un efektīvāk. Jūs zināt… viņš dalās, un jūs uzvarēsit visu dzīvi. Šos procesorus sauc par vairāku vītņu modeļiem. Pagaidām mums vajadzētu būt skaidriem par to, ka procesoram ar 12 pavedieniem nebūs 12 kodolu, serdeņi ir kaut kas fiziskas izcelsmes un pavedieni - kaut kas loģiski.

Tas, protams, ir bijis nedaudz abstrakts un grūti saprotams, tāpēc redzēsim, kā tas tulkojas, ja mēs runājam par programmas arhitektūru mūsu datorā.

Programmas, procesi un pavedieni

Mēs visi zinām, kas ir programma, tas ir kods, kas tiek glabāts mūsu datorā un ir paredzēts īpaša uzdevuma veikšanai. Lietojumprogramma ir programma, draiveris ir arī programma, un pat operētājsistēma ir programma, kas tajā spēj izpildīt citas programmas. Visi no tiem tiek saglabāti binārā formā, jo procesors saprot tikai tos un nulles, pašreizējās / īslaicīgās.

Programmas procesi

Lai palaistu programmu, tā tiek ielādēta atmiņā, RAM. Šo programmu ielādē procesi, kas nes ar to saistīto bināro kodu un resursiem, kas tai nepieciešami, lai darbotos un kurus operētājsistēma “saprātīgi” piešķirs.

Pamata resursi, kas nepieciešami procesam, ir programmu skaitītājs un ierakstu kaudze.

• Programmu skaitītājs (CP): to sauc par norādījumu rādītāju, un tas seko apstrādes instrukciju secībai. Reģistri: procesora atrašanās vieta ir noliktava, kurā var uzglabāt instrukciju, atmiņas adresi vai citus datus. Kaudze: datu struktūrā tiek glabāta informācija, kas saistīta ar gadījumiem, kurus datorā ir aktivizējusi programma.

Pēc tam katra programma tiek sadalīta procesos un tiek saglabāta noteiktā vietā atmiņā. Turklāt katrs process notiek neatkarīgi, un tas ir ļoti svarīgi saprast, jo tas ir tas, kā procesors un sistēma spēj vienlaikus izpildīt vairākus uzdevumus, ko mēs saucam par vairākuzdevumu sistēmu. Šī apstrādes sistēma ir vaininieks tam, ka mēs varam turpināt strādāt pie sava datora, pat ja kāda programma ir bloķēta.

Procesa pavedieni

Šeit parādās apstrādes pavedieni, kurus operētājsistēmās sauc par pavedieniem. Vītne ir procesa izpildes vienība. Mēs varam procesu sadalīt pavedienos, un katrs no tiem būs izpildes pavediens.

Ja programma nav vairāku vītņu, procesiem tajā būs tikai viens pavediens, tāpēc tos var apstrādāt tikai vienā reizē. Tieši pretēji, ja mums ir procesi ar vairākiem pavedieniem, tos var sadalīt vairākos gabalos, un katram no šiem pavedieniem ir kopīgi resursi, kas piešķirti procesam. Tāpēc mēs teicām, ka daudzkārtēja vītne ir efektīvāka.

Turklāt katram pavedienam ir savs ierakstu kaudze, lai atšķirībā no viena procesa, kurš būs jāpalaiž visi vienlaikus, divus vai vairākus no tiem var apstrādāt vienlaikus. Pavedieni ir vienkāršāki uzdevumi, kas ļauj procesu palaist sadalītā veidā. Un tā būtībā ir apstrādes pavedienu pēdējā funkcija. Jo vairāk pavedienu, jo lielāks procesu dalījums un jo lielāks ir vienlaicīgu aprēķinu apjoms, un tāpēc lielāka efektivitāte.

Mēs vēl neesam pabeiguši, mums joprojām ir neatrisināts jautājums par Kas notiek tad ar serdi ar dubultu vītni ? Mēs jau teicām, ka katrs kodols vienlaikus spēj izpildīt vienu instrukciju. CPU ir sarežģīts algoritms, kas visefektīvākajā veidā sadala izpildes laikus, tādējādi katram uzdevumam piešķirot noteiktu izpildes intervālu. Tik ātri notiek maiņa starp uzdevumiem, un tas radīs sajūtu, ka kodols uzdevumus veic paralēli.

Vai mēs varam redzēt tos pavedienus vai pavedienus sistēmā?

Ne pārāk detalizēti, bet jā, mēs tos varam redzēt gan Windows, gan Mac.

Windows gadījumā mums būs jāatver tikai uzdevumu pārvaldnieks un jādodas uz " veiktspēju ". Tad mēs noklikšķināsim uz saites “ Resursu monitors ”, kas atrodas zemāk. Šajā jaunajā logā katrs process tiks sadalīts CPU patēriņā un pavedienos, tie būs pavedieni.

Mac aktivitātes monitorā mums būs tieši pavedieni, kas uzskaitīti galvenajā ekrānā.

Tas noslēdz mūsu rakstu par CPU apstrādes pavedieniem. Tā noteikti ir nedaudz sarežģīta izskaidrojama un diezgan abstrakta tēma, īpaši lietotājiem, kuri pilnībā nesaprot, kā darbojas procesors. Bet šajā gadījumā mums ir labas ziņas, jo mums ir arī diezgan labs raksts, kurā runāts par procesora darbību un to, kā tiek veikts viss instrukciju cikls.

Apmeklējiet mūsu rakstus par:

Mēs ceram, ka viss ir bijis vairāk vai mazāk skaidrs, un mēs novērtējam, ka esat izvēlējies mūs uzzināt vairāk par šo tēmu.