有一个疑问:python的多线程性能问题,本来以为是GIL的竞争导致的多线程下特别慢。但是在单cpu上的多线程性能下降并不明显,但是同样的代码到了多核上之后,性能下降特别明显。那么在多核下的多线程性能明显下降的原因是cpu的频繁切换导致的么? 主要问题应该是:【多CPU之间的频繁切换会有消耗么?】
【备注】:已经明白了为什么需要GIL以及GIL导致的同一时间只能执行一个线程。想问的问题是python在多cpu之间的执行细节。
回复内容:
python 由于有全局解释器锁,线程不支持多cpu。如果想支持多cpu,请用多进程。Python的GIL
- CPython的线程是操作系统的原生线程。在Linux上为pthread,在Windows上为Win thread,完全由操作系统调度线程的执行。一个python解释器进程内有一条主线程,以及多条用户程序的执行线程。即使在多核CPU平台上,由于GIL的存在,所以禁止多线程的并行执行。
- Python解释器进程内的多线程是合作多任务方式执行。当一个线程遇到I/O任务时,将释放GIL。计算密集型(CPU-bound)的线程在执行大约100次解释器的计步(ticks)时,将释放GIL。计步(ticks)可粗略看作Python虚拟机的指令。计步实际上与时间片长度无关。可以通过sys.setcheckinterval()设置计步长度。
- 在单核CPU上,数百次的间隔检查才会导致一次线程切换。在多核CPU上,存在严重的线程颠簸(thrashing)。
- Python 3.2开始使用新的GIL。在新的GIL实现中,用一个固定的超时时间来指示当前的线程放弃全局锁。在当前线程保持这个锁,且其他线程请求这个锁的时候,当前线程就会在5ms后被强制释放掉这个锁。
- 可以创建独立的进程来实现并行化。Python 2.6引进了multiprocessing这个多进程包。或者把关键部分用C/C++写成 Python 扩展,通过cytpes使Python程序直接调用C语言编译的动态库的导出函数。

核心数指的是CPU内核数量,表示一个CPU由多少个核心组成;cpu核心是CPU的重要组成部件,在内核频率、缓存大小等条件相同的情况下,CPU核心数量越多,CPU的整体性能越强。线程数是一种逻辑的概念,简单地说,就是模拟出的CPU核心数。CPU之所以要增加线程数,是源于多任务处理的需要;线程数越多,越有利于同时运行多个程序,因为线程数等同于在某个瞬间CPU能同时并行处理的任务数。

区别:1、单核就是CPU集成了一个运算核心,多核就是CPU集成了两个或多个运算核心;2、单核能同时运行的线程数较多核更少,不利于同时运行多个程序,而多核有利于同时运行多个程序;3、单核的执行速度较多核更慢,容易造成卡顿;4、多核的多任务处理效率比单核高;5、多核的性能比单核高,散热量、耗电量也比单核大;6、单核多用于部分要求轻薄、待机时间长、而对性能要求不高的笔记本电脑上。

cpu温度高的原因:1、散热不良;2、机器内灰尘过多也会引起死机故障;3、内存条故障;4、CPU超频;5、 硬盘故障;6、软硬件不兼容;7、驱动程序安装有误;8、应用软件的缺陷;9、病毒感染;10、启动的程序太多;11、用非法格式或参数非法打开或释放有关程序;12、误删除了系统文件;13、CMOS设置不当。

12核16线程指的是CPU中有12个内核,CPU的线程是16个,最多可以模拟16个核心;CPU的核心是运算器和控制器,多核可以增强并行处理能力,线程是进程中某个单一顺序的控制流,在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程。

cpu长期100度是会烧的;cpu的温度达到100度,短时间不会烧坏,只是会影响到CPU的运算效率,但是长时间保持100度就会出现烧坏硬件的情况;发热量由CPU的功率决定,而功率又和电压成正比,因此要控制好温度就要控制好CPU的核心电压。

能直接存取。内存储器又称内存,是外存与CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都是在内存中进行。内存的作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机运行,操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算;当运算完成后,CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。

cpu温度过高导致的影响:1、CPU有自我保护功能,CPU过高会自动开启保护系统,降低电脑运行速率,系统越来越慢,直至死机,反复重启;2、长时间高温(长时间85度以上),CPU的自我保护功能可能失效,会烧坏CPU;3、自动关机,且关机之后,温度未降低之前无法开机。

cpu封装温度指的是表面CPU温度,就是说从表面CPU层的温度,一般还有内核温度,相差的度数不大;中央处理器温度是指CPU外壳温度,核心温度就是CPU内核的温度;一般核心温度和封装温度是接近的,cpu表面温度比后面者低不少。


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