CPU
并行与并发
概念
- 并行:(system)瀑布流,123456789都给我,可能我说第六个给我的时候,第一个人才给我,但是他是很多进程或指令一起执行的,现在是多cpu,多线程核心的,处理的过来。
- 并发:并发是线性的,一个一个给我,第一个给我以后第二个人开始给我,centos6中的init就是线性的,那时候没有多个cpu,只能一个一个来,这就是并发。现在多个核心,可以支持高并发,多个一起,也就是并行
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逻辑单元:判断1是否大于2
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计算单元:进行一些数学计算,加减乘除
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寄存器:达到一定程度,计算结果保存在寄存器中,一个复杂的指令可能需要多个结果才能得到我们最后想要的
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指令集:固定的指令集可以帮我们完成固定的格式,CPU中,比如可以看mp4,可以听歌,可以打包压缩等等等
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过程:如果有多个进程调用同一个计算单元,比如p1,p2,调用同一个计算单元,CPU会同时处理,比如先回答1的十分之一问题,再回答十分之一2的问题,速度够快就相当于只服务一个进程。实际是p1加载一定的指令集,加载到寄存器中,寄存器交给计算单元计算,计算完后保存到寄存器中,进行场景销毁,销毁完成后轮到p2进行上述过程。理解为一个屋子,晚上睡觉,白天手气被褥,摆摊卖零食,来回轮询。在另一个进程加载指令集的时候,这叫场景重建,所以如果多个线程争抢同一个cpu,会有场景销毁和重建的过程,会浪费一部分资源。
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总结
并行 无论精确到多少纳秒,他都是在同时处理的,多个核心一起处理
你吃饭吃到一半,电话来了,你停了下来接了电话,接完后继续吃饭,这说明你支持并发。
你吃饭吃到一半,电话来了,你一边打电话一边吃饭,这说明你支持并行。
并发的关键是你有处理多个任务的能力,不一定要同时。
并行的关键是你有同时处理多个任务的能力。
区别
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区别一:
并发是指一个处理器同时处理多个任务。并行是指多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务。并发是逻辑上的同时发生(simultaneous),而并行是物理上的同时发生。
来个比喻:并发是一个人同时吃三个馒头,而并行是三个人同时吃三个馒头。 -
区别二:
并行(parallel):指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行。就好像两个人各拿一把铁锨在挖坑,一小时后,每人一个大坑。所以无论从微观还是从宏观来看,二者都是一起执行的。
并发(concurrency):指在同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速的轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果,但在微观上并不是同时执行的,只是把时间分成若干段,使多个进程快速交替的执行。这就好像两个人用同一把铁锨,轮流挖坑,一小时后,两个人各挖一个小一点的坑,要想挖两个大一点得坑,一定会用两个小时。
并行在多处理器系统中存在,而并发可以在单处理器和多处理器系统中都存在,并发能够在单处理器系统中存在是因为并发是并行的假象,并行要求程序能够同时执行多个操作,而并发只是要求程序假装同时执行多个操作(每个小时间片执行一个操作,多个操作快速切换执行)。 -
区别三:
当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU,则它根本不可能真正同时进行一个以上的线程,它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间段分配给各个线程执行,在一个时间段的线程代码运行时,其它线程处于挂起状态。这种方式我们称之为并发(Concurrent)。
当系统有一个以上CPU时,则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时,另一个CPU可以执行另一个线程,两个线程互不抢占CPU资源,可以同时进行,这种方式我们称之为并行(Parallel)。