LINQ和PLINQ查询之间跨核处理的分布

Question

我试图创建一个简单的示范使用‘并行LINQ’(PLINQ)。在C#中，我有两个版本的任务：

    var result = Enumerable.Range(1,1000000).Where(x => IsPrime(x)).ToList();
    var result = Enumerable.Range(1,1000000).AsParallel().Where(x => IsPrime(x)).ToList();

并使用System.Diagnostics.StopWatch对这两个版本进行计时。在我的机器上(4个核心，8个逻辑处理器)，第一个需要大约。114秒，而PLINQ版本需要大约。30秒我知道的足够多，不会期望得到8倍的改进，尽管我想，考虑到任务的长度和纯度(无I/O)，我会比3.8X更好。

但是，看看使用资源监视器的单个核心使用情况，我对我所看到的感到惊讶。

在任务开始之前，处理器的总体利用率是5-10%。当任务运行时，在启动高峰之后，我看到：

• 使用第一个版本(LINQ)，所有八个核心都比开始任务前更加繁忙，有些比其他更繁忙，但每个内核的模式都非常复杂。处理器的总体使用量略低于30%。
• 对于第二个版本(PLINQ)，所有八个处理器的运行速度接近100%，整个处理器的使用率也是如此。

第二个场景对我来说更有意义，虽然我想我会看到7个核心在计算查询，第八个核心在执行所有其他事情。

对于第一个版本，我(天真地)期望看到一个核心运行平平，而其他(运行各种后台进程)更少。有人能解释一下发行版是如何管理的吗？为什么--在这样的纯处理场景中--并行性的收益不会更大呢？

Answer 1

对于第一个版本，我(天真地)期望看到一个核心运行平平，而其他(运行各种后台进程)更少。有人能解释一下发行版是如何管理的吗？

操作系统将在几个核心周围移动一个高使用率的线程，部分原因是为了分配热负荷。但是调度是一个非常复杂的问题，CPU并不能使调度变得更容易，有些内核共享L2缓存，有些内核在不同的芯片上，因此可以根据操作系统、CPU、总体系统负载等来获得不同的行为。

第二个场景对我来说更有意义，虽然我想我会看到7个核心在计算查询，第八个核心在执行所有其他事情。

该系统将使用所有可用的核心，它不“保留”任何核心的“其他东西”。如果有8个线程计算质数，如果内核可用，它将对所有线程进行调度。下次有时间片可用时，调度程序将使用一些逻辑来决定下一步应该运行哪个线程。

但是在多个核上运行代码总是有一些开销。95%的比例，你的报价实际上是非常好的。

还请注意，仅仅因为windows列出了一个100%使用率的核心，并不意味着它实际上一直在做有用的工作，它可能会等待内存，在等待锁时旋转一点，或者其他对程序的进度没有真正贡献的东西。因此，如果您正在进行硬核优化，则需要深入研究更细粒度的诊断信息，以确定是否能够更有效地利用处理器。

我知道得够多了，不能指望有8倍的进步。

你只有4个物理核心。逻辑/物理核(通常称为同步多线程(SMT) )的思想是允许CPU在两个线程(或在某些情况下更多)之间快速切换。因此，如果一个线程由于等待内存读取而无法执行，CPU内核可以在另一个线程上工作。或者，如果一个线程主要是整数工作，而另一个线程主要是浮点，CPU内核可以同时运行这两个线程，因为它们使用不同的执行资源。如果两个线程都执行类似的工作，并且可以通过缓存完成工作，并且内存访问很少，那么这一点就不太有用了。您的IsPrime-method听起来似乎很少能从SMT中获益。