讨论多线程与多核的关系

1.在多核CPU下，同一进程下的多个线程可不可以并行运行，是不是一个进程下的所有线程都在同一个cpu上运行？

http://bbs.csdn.net/topics/270083226

如果是内核线程（就是fork出来的，pthread_create在2.4后最终也用fork，具体参看其实现），那么可以调度到多cpu，内核支持线程的诱导因素之一就是可以利用多cpu资源进行并行计算；如果是用户线程，那么就不能在多cpu上并行计算了，用户库线程的弊端之一就是不能利用多cpu资源；具体到调度，就是当内核发现本cpu没有任何可运行线程时，就会去别的忙cpu上拽几个下来，当然这是内核自发进行的多cpu调度，作为用户也可以自觉地将线程邦定到具体cpu，更加确定的利用多cpu，当然什么都不是任其发展的，内核不能随便从哪个忙cpu上拽线程，还要看线程愿不愿意（参见linux内核函数cpuset_cpus_allowed），另外还要考虑smt（在intel平台即超线程）的兄弟cpu，还要考虑numa，你总不能让本地cpu的线程跑到遥远的cpu上运行吧…..(还有很多好玩的，自己看代码吧)

以上扯的都是linux的实现，是我对代码的总结，感兴趣可自行阅读。至于windows平台，道道就更多了（windows的道道总是能把你搞晕，不过玩玩挺好，挺有趣，比如动态优先级提升之类的），它甚至可以让内核线程运行在一个专门cpu上，别的用户线程分享别的cpu（linux也可以做到，但是有意思吗？）…..

对于运行在多CPU上的LINUX来说，每个CPU有一个自己的调度队列。当多个调度队列中的进程数相差超过一定的数值时，内核会自动进行调整，从而使得各CPU上的进程数保持均衡。

另外需要说明的是，Linux下的线程，相当于进程，因为它在内核中有自己的task_struct。其实线程与进程的唯一差别是，线程没有自己独立的虚存空间。也就是说，如果一个进程创建了一个线程，那么新线程与老的主线程，就相当于两个共享虚存空间的进程。内核的调度程序是以task_struct为单位进行调度的。

一个进程中的多个线程可以在多核处理器上的 不同核上运行吗？

未必，得看操作系统的支持和调度算法。

这得看操作系统怎么管理CPU资源，运行在操作系统上的进程不止一个，每个进程的线程也可能多个。所以操作系统对于是把同一进程的线程分配到不同的CPU,还是在同一个CPU上使用轮训和调度权限改变来调度，这一切都是由操作系统的调度算法决定的。

线程应该是一个并发的概念,不是并行的概念吧,并发是指每一时刻仅有一个线程投入运行,并行就不同了每一刻都有N多的线程在同时运行,共享系统资源,如果线程可以在多处理器上运行的话那就是并行了,如果是这样的话,应该是硬件CPU的研制跟不上软件的发展才对(多加线程提升软件的性能),但事实并非如此,

2.进程与线程的一个简单解释引发的讨论

http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html

herodot 说：

进程和线程简单而基本靠谱的定义如下：
1. 进程：程序的一次执行
2. 线程：CPU的基本调度单位
这两个概念虽然过于简单，但是完全可以为理解OS/线程/进程打下坚实的基础，我认为关于进程/线程的探讨，无论采用何种方式，都必须以这两句话为落脚点，才算靠谱。
你写的大多数文章相当出色。在以通俗的方式解释复杂的概念这方面，尤其出色。但是，我个人的经验，这种方式比较适合用来解释一个复杂概念的一个方面，或者从某个角度的理解。想面面俱到的说明白一个复杂的系统，繁琐枯燥的概念，以及这些概念间的推演几乎不可避免。坦白说，在实际项目中大量用到线程/进程之前，我看过很多遍相关的概念，也写过小的示例程序，但真到了用的时候，还是发现之前没搞明白。
我对进程/线程的理解也很粗浅。个人见解，仅供参考。

viho_he 说

抛开各种技术细节，从应用程序角度讲：
1、在单核计算机里，有一个资源是无法被多个程序并行使用的：cpu。
没有操作系统的情况下，一个程序一直独占着全都cpu。
如果要有两个任务来共享同一个CPU，程序员就需要仔细地为程序安排好运行计划–某时刻cpu和由程序A来独享，下一时刻cpu由程序B来独享
而这种安排计划后来成为OS的核心组件，被单独名命为“scheduler”，即“调度器”，它关心的只是怎样把单个cpu的运行拆分成一段一段的“运行片”，轮流分给不同的程序去使用，而在宏观上，因为分配切换的速度极快，就制造出多程序并行在一个cpu上的假象。
2、在单核计算机里，有一个资源可以被多个程序共用，然而会引出麻烦：内存。
在一个只有调度器，没有内存管理组件的操作系统上，程序员需要手工为每个程序安排运行的空间 – 程序A使用物理地址0x00-0xff,程序B使用物理地址0x100-0x1ff，等等。
然而这样做有个很大的问题：每个程序都要协调商量好怎样使用同一个内存上的不同空间，软件系统和硬件系统千差万别，使这种定制的方案没有可行性。
为了解决这个麻烦，计算机系统引入了“虚拟地址”的概念，从三方面入手来做：
2.1、硬件上，CPU增加了一个专门的模块叫MMU，负责转换虚拟地址和物理地址。
2.2、操作系统上，操作系统增加了另一个核心组件：memory management，即内存管理模块，它管理物理内存、虚拟内存相关的一系列事务。
2.3、应用程序上，发明了一个叫做【进程】的模型，（注意）每个进程都用【完全一样的】虚拟地址空间，然而经由操作系统和硬件MMU协作，映射到不同的物理地址空间上。不同的【进程】，都有各自独立的物理内存空间，不用一些特殊手段，是无法访问别的进程的物理内存的。
3、现在，不同的应用程序，可以不关心底层的物理内存分配，也不关心CPU的协调共享了。然而还有一个问题存在：有一些程序，想要共享CPU，【并且还要共享同样的物理内存】，这时候，一个叫【线程】的模型就出现了，它们被包裹在进程里面，在调度器的管理下共享CPu，拥有同样的虚拟地址空间，同时也共享同一个物理地址空间，然而，它们无法越过包裹自己的进程，去访问别一个进程的物理地址空间。
4、进程之间怎样共享同一个物理地址空间呢？不同的系统方法各异，符合posix规范的操作系统都提供了一个接口，叫mmap，可以把一个物理地址空间映射到不同的进程中，由不同的进程来共享。
5、PS：在有的操作系统里，进程不是调度单位（即不能被调度器使用），线程是最基本的调度单位，调度器只调度线程，不调度进程，比如VxWorks