使用比 CPU 更多的软件线程 = 超额订阅？答案

【问题标题】：Using more software threads than CPUs = oversubscribing?使用比 CPU 更多的软件线程 = 超额订阅？
【发布时间】：2019-08-27 22:09:15
【问题描述】：

lscpu 的输出给出（包括部分输出）：

CPU(s):                12
On-line CPU(s) list:   0-11
Thread(s) per core:    1
Core(s) per socket:    6
Socket(s):             2
NUMA node(s):          2

我只是想确认一下我的理解是正确的：

(1) 我有 12 个 CPU/内核。这个数字也是我拥有的硬件线程数。

(2) 如果 (1) 为真，例如，我运行的代码使用了超过 12 个 SOFTWARE 线程，这将导致超额订阅。假设我使用 13 个软件线程，这是否意味着我的 1 个软件线程不能与其他 12 个软件线程同时运行？

【问题讨论】：

是的。当您有 12 个可用内核时使用 13 个线程将保证并非所有内核都可以同时运行。他们怎么可能？如果所有内核都在使用，额外的线程会在什么情况下同时运行？
不，每个核心 2 个线程不会为您提供 24 个 CPU。您仍然有 12 个 CPU，每个 CPU 运行 2 个线程。在 CPU 上运行两个线程不会神奇地导致 CPU 数量成倍增加。它为您提供在 12 个内核上运行的 24 个线程，其中每个内核在其正在执行的线程之间进行上下文切换。它仍然是一个核心。我目前的机器上有 12 个内核，根据 Windows 任务管理器，这 12 个内核正在执行 3156 个线程，但我仍然只有 12 个内核。
那篇文章指的是特定的东西。来自帖子：CPU 是您在运行 htop 时看到的 （这些不等同于物理 CPU）。 我不知道您在编写 时是什么意思硬件线程;线程通常在软件中实现并在硬件（CPU 内核）上执行。我的笔记本电脑中有一个 Xeon 处理器，每个内核有 6 个物理内核 x 2 个逻辑处理器，这意味着我的机器上实际上有 12 个内核 (CPU)。 Windows 表示这 12 个内核正在执行超过 3000 个线程，这显然意味着它们并非全部同时运行。
你不明白它的好处吗？当我的操作系统（Windows 10 64 位）在 12 个逻辑 CPU 上执行 3000 多个线程（正在做的事情）时，看到的好处如何？如果它被限制为每个 CPU 一个线程并且一次只能做 12 件事情，你认为会发生什么？滚动、屏幕更新、在您的网络浏览器中同时加载多个选项卡、文件下载等都是不可能的。想想运行一个游戏，如果它必须在单线程上运行，它会如何运作。想想这个站点，每个 CPU 只有一个线程。它一次可以支持多少用户？
我从来没有说过关于硬件线程的事情。你继续使用这个词。我以前从未听说过。线程在软件中实现，并在 CPU 内核上执行。如果每个内核使用多个线程，则涉及上下文切换（CPU 必须为一个线程保存信息，切换到另一个（加载任何上下文信息），执行该线程，保存上下文，然后切换回第一个线程。如果你有 12 个内核，它们都可以同时运行（每个内核一个）。如果你有 13 个，一个内核必须执行两个线程，正如我刚刚描述的那样。我所说的只是看看而已。

标签： multithreading parallel-processing gpu core

【解决方案1】：

我认为存在一些术语混淆。我认为您的意思是并行性，因为并发性不是并行性（它是一个更广泛的概念），这意味着系统可以同时执行多个任务的多任务处理。这可以通过纯并行、抢占式多任务或协作多任务来实现，但它们都只是并发的形式。从逻辑上讲，多线程执行可以表示为具有任意顺序的细粒度活动的单线程序列，无论我们在单个内核或单个线程中执行所有任务，这仍然会带来并发问题。因此，您系统上的所有 13 个或更多线程（具有 12 个硬件线程）将同时运行，但只有 12 个将并行运行。

附带说明，硬件线程或逻辑 CPU 不是逻辑软件线程，而是 CPU 内核可以通过 Hyper-Threading 同时执行的执行流的数量，因此它们也提供并行性，但有一些限制（但在您的情况下每个核心都有一个逻辑 CPU，所以没有超线程）。

【讨论】：

我不知道两者之间有区别。我想我指的是并行性。在我给出的示例中，我猜这意味着 13 个线程同时运行，12 个并行运行？
另外，你知道是不是很多人用并发来表示并行？我觉得我看到很多帖子都使用“并发”这个词，而正确的词可能是“并行”，
刚刚在 quora quora.com/… 上看到了这个问题。根据第一个答案，看来我上面评论的答案是肯定的。
@lamanon，并行是并发的一种形式，这就是为什么您可能已经看到以这种方式提到它的原因。至于您的第一条评论，是的，这就是我在上面的答案中强调的内容。
进程有或没有共享内存的事实不会影响它们的并发性。每个计算过程都有时间的起点和终点。如果流程在其执行的任何时期都有时间线交叉点，则称它们同时运行（即使此交叉点是通过时间切片或任何其他技术“人工”模拟的）。