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深入理解JMM-CPU多核硬件架构剖析及Java内存模型
前言 上一节了解synchronized 关键字的底层原理以及锁的升级过程,本节带着大家了解CPU多核硬件架构以及Java内存模型 CPU多核硬件架构剖析 CPU每次从主内存读取数据比较慢，CPU通常涉及多级缓存 CPU读主内存的数据， 按照空间局部性原则加载局部快照到缓存中 [CPU多核硬件架构.png] [CPU多核硬件架构2.png] L1 L2 属于每个CPU中都是独立的缓存，缓存主内存共享变量的数据作为副本 ，L3属于多个cpu之间共享的缓存。 每个cpu之间都有独立二级缓存主内存的数据作为副本，而副本与副本之间是完全不可见的 总线仲裁机制 每次处理器和内存之间的数据传递都是通过一系列步骤来完成的，这一系列步骤称之为总线事务（Bus Transaction JMM内存模型 主内存 存放我们共享变量的数据 工作内存 每个CPU对共享变量（主内存）的副本 JMM八大同步规范 read(读取)：从主内存读取数据 load(载入)：将主内存读取到的数据写入工作内存中
84770编辑于 2022-04-22 - 来自专栏北京马哥教育
Linux 多核下绑定硬件中断到不同 CPU
硬件中断发生频繁，是件很消耗 CPU 资源的事情，在多核 CPU 条件下如果有办法把大量硬件中断分配给不同的 CPU (core) 处理显然能很好的平衡性能。 现在的服务器上动不动就是多 CPU 多核、多网卡、多硬盘，如果能让网卡中断独占1个 CPU (core)、磁盘 IO 中断独占1个 CPU 的话将会大大减轻单一 CPU 的负担、提高整体处理效率。 ，硬件设备主动打扰 CPU 的现象就可称为硬件中断。 中断是一种比较好的 CPU 和硬件沟通的方式。 还有一种方式叫做轮询（polling）: 就是让 CPU 定时对硬件状态进行查询然后做相应处理。 传统的 8259A 只适合单 CPU 的情况，现在都是多 CPU 多核的 SMP 体系，所以为了充分利用 SMP 体系结构、把中断传递给系统上的每个 CPU 以便更好实现并行和提高性能，Intel 引入了高级可编程中断控制器
6.5K83发布于 2018-05-03 - 来自专栏飞天小牛肉
CPU 和 CPU Core 有啥区别？多核 CPU？多个 CPU？
本文收录于 www.cswiki.top CPU 全称 Central Processing Unit，中央处理器，计算机的大脑，长这个样子： CPU 通过一个插槽安装在主板上，这个插槽也叫做 CPU Socket，它长这个样子： 而我们说的多核 CPU，一个 CPU 有几个核，这个核就是 Core 其实在很久之前是没有 Core 的概念的，一个 CPU 就是一个完整的物理处理单元，之后由于多核技术的发展 一个 CPU 中可以有多个 Core，各个 Core 之间相互独立且可以并行执行 所以你说一个多核 CPU 支不支持多进程/线程并行？ 缓存是高速随机访问存储器，它保存 Core 可能会(重新)使用的数据 除了这三大块，Core 中还包括时钟和总线，就不详细说了，下图显示了一个抽象的 Core 架构： 那这些 Core 互相独立的执行任务 Core 的数量，而非 CPU 数量，比如常见的线程池的 corePoolSize 设置为 CPU 个数 * 2，这里的 CPU 个数，其实指的就是 CPU Core 的个数 当然了，还有 Hyper-threading
6.5K20编辑于 2022-11-08 - 来自专栏大猫的R语言课堂
滚动回归中调用多核CPU
问 题分析 原先的程序其实是非常memory efficient的，内存占用不多，关键问题是提高CPU的使用率，最直接的办法就是充分发挥多核CPU的性能。 载 入并设置doParalle 为了能够调用多核，我们需要首先根据CPU的核心数来进行设置，下面是大猫在自己4核8线程CPU上的设置代码。 例如只有双核CPU，但是却设置调用4个核心数，其效率有可能还不如只设置调用2个核心 # 大猫在这里设置的参数是8，因为大猫的CPU有超线程，4核CPU可以模拟8核。 如果改为 %do%，那么则使用单核，因而 %do% 适合用来作为评估多核性能的benchmark。 4. .final 参数。 毕竟对于并行计算来说，无论是CPU多核还是AMD的Crossfire或者Nvidia的SLI，都不可能达到1+1=2的效果。doParalle在大猫的四核CPU上时间节约了2/3，大猫已经很开心啦。
1.9K20发布于 2020-10-23 - 来自专栏混说Linux
带你理清多核CPU和多个CPU有何区别？
来，简单举个例子： 假设现在我们要设计一台计算机的处理器部分的架构意，现在摆在我们面前的有两种选择，多个单核CPU和单个多核CPU，该如何选择？ 假如在这样的架构上，我们要跑一个多线程的程序（常见典型情况），不考虑超线程，那么每一个线程就要跑在一个独立的CPU上，线程间的所有协作都要走总线，而共享的数据更是有可能要在好几个Cache里同时存在。 如果我们选择多核单CPU，那么我们只需要一套芯片组，一套存储，多核之间通过芯片内部总线进行通信，共享使用内存。在这样的架构上，如果我们跑一个多线程的程序，那么线程间通信将比上一种情形更快。 看起来，多核单CPU完胜嘛。 可是，如果需要同时跑多个大程序怎么办？每个程序都需要用很多内存怎么办？ 有少部分高端人士需要更强的多任务并发能力，就会搞一个多颗多核CPU的机子，Mac Pro就可以有两颗。高端的服务器一般都是多颗多核，甚至还高频率。
1.9K30编辑于 2022-07-14 - 来自专栏CSDN搜“看，未来”
多CPU && 多核CPU | 多进程 && 多线程 | 并行 && 并发
文章目录 区分 多CPU && 多核CPU CPU缓存 并行 && 并发 多CPU && 多核CPU | 多进程 && 多线程 | 并行 && 并发 之间的关系 Linux下查看CPU相关信息 希望开此篇能帮到你 安装虚拟机的时候，有一步是要我们选择虚拟机的CPU数量和核数的，我当时其实就有点懵，这俩有区别吗？2CPU各2核和1CPU4核有什么不一样吗？这还要选啊？ 但是很快就打消了这个疑虑，没有太在意了。 多核CPU，不同的核通过L2 cache进行通信，存储和外设通过总线与CPU通信。 4、一个进程最多在一个物理CPU上运行（能拿到资源不错了），如果这个CPU的空闲的核大于等于进程的线程数，就安排了，如果不够，那就先安排一部分线程，其余的等着。 ---- 多核CPU，可以并行执行多进程、多线程。多线程应该不用我解释了，多进程参考nginx架构。 多个CPU，可以并行执行多进程，自然可以并行多线程。怎么并行多进程呢？
5.1K41发布于 2021-10-09 - 来自专栏开发内功修炼
你以为你的多核CPU都是真核吗？多核“假象”
那么是否就说明我的机器安装的CPU真的有24核，事实真是的如此这么美好吗？我们先来看几个关于CPU的概念。 1 CPU相关概念 我们这里来说一下和CPU相关的几个名词。 物理CPU：主板上真正安装的CPU的个数， 物理核：一个CPU会集成多个物理核心 逻辑核：超线程技术可以把一个物理核虚拟出来多个逻辑核 超线程里的2个逻辑核实际上是在一个物理核上运行的，模拟双核心运作， 2 Linux下详细观察CPU 在linux系统下，通过查看/proc/cpuinfo可以看到CPU更为详细的信息。 我们继续查看物理核，通过cpu cores可以看到每个CPU有几个物理核。 #cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq cpu cores : 6 cpu cores显示为6表示每个cpu有6个物理核心，因为有2个物理
3.2K30编辑于 2022-03-26 - 来自专栏日常撸知识
单核CPU与多核CPU，进程与线程，程序并发执行？
一、单核CPU 单核就是CPU集成了一个运算核心，在工作期间只能执行某一个程序，处理多个程序时，只能分时处理。现在推出的CPU基本没有单核CPU了。 二、多核CPU 在一颗芯片里集成了多个CPU运算核心，相当于多个单核CPU同时工作。因此，多核处理器可以同时处理多个程序，而不用等上一个程序完成。 ? 当然在单核CPU系统中，真正的并发是不可能的，因为在某个时刻能够获得CPU的只有唯一的一个线程。 进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位。 CPU使用权是再次执行未完成的任务。 使用多核CPU时，可以将任务分配到不同的核同时运行，实现并行。
16.7K43发布于 2019-07-03 - 来自专栏cwl_Java
C++多线程-多核CPU下的多线程
多核CPU下的多线程 没有出现多核之前，我们的CPU实际上是按照某种规则对线程依次进行调度的。在某一个特定的时刻，CPU执行的还是某一个特定的线程。 然而，现在有了多核CPU，一切变得不一样了，因为在某一时刻很有可能确实是n个任务在n个核上运行。我们可以编写一个简单的open mp测试一下，如果还是一个核，运行的时间就应该是一样的。 这其中的原因很多，我们可以举例解决 1）有的是为了提高运行的速度，比如多核cpu下的多线程 2）有的是为了提高资源的利用率，比如在网络环境下下载资源时，时延常常很高，我们可以通过不同的thread从不同的地方获取资源 ，这样可以提高效率 3）有的为了提供更好的服务，比如说是服务器 4）其他需要多线程编程的地方等等
2.4K10发布于 2020-01-15 - 来自专栏sofu456
【计算机硬件常识】CPU 架构与指令集
四大 CPU 架构：ARM，X86，MIPS，PowerPC ARM 功耗低，在无线局域网，3G，手机终端，手持设备，有线网络通信设备应用广泛； MIPS：被CISCO公司大量采用在高端路由器上； PowerPC 而ARM的RISC指令优化强在确定次序的执行，并且依靠多核而不是单核多线程来执行，这样容易保持子模块和时钟信号的关闭，显然就更省电。 直接跟MAC进行交互，以太网接口的硬件构成分别是，CPU—>MAC---->PHY----->以太网隔离变压器---->RJ45接头； 原理图分析： 阅读电路板的原理图获得各种存储器、外设所使用的硬件资源 ，主要包括存储器和外设控制芯片所使用的片选、中断、和DMA资源； 硬件原理图中的元素： 符号，网络， 描述； 硬件时序分析：在电路板调试的任务中，掌握时序分析的方法就比较有必要了； 仪器仪表使用：万用表 乱序执行技术：使CPU内部电路满负荷运转并相应提高CPU运行程序的速度。
1.4K10发布于 2020-07-30 - 来自专栏帅云霓的技术小屋
软硬件融合技术内幕 (4) —— CPU外面有什么 (下)
这意味着，80386每次能够读写4字节内存，而可使用的内存地址空间理论上可达2的32次方(4GB)。 80386驱动了计算机系统的一系列变革： 首先是内存从SRAM进化到了DRAM。 在上期，我们提到，8086的内存为静态RAM(static RAM，SRAM)，其工作频率与CPU一致，接收到CPU地址总线上的地址，以及读写指令后，可以立即完成读写操作。 有了北桥，CPU就可以外挂更多廉价的DRAM，从而可以运行Windows一类的图形化操作系统，使得更多人可以较为容易地使用计算机。 北桥芯片的另一个功能，是将CPU的前端总线转化为PCI总线。 上期中讲到的8086 CPU需要一堆各种IO芯片作为辅助，才能够构成一个完整的计算机系统。这些IO芯片被集成到了一颗芯片里面，并挂在PCI总线上，它叫做IO Hub，俗称南桥。 当然，在现代(2010年以后)的计算机系统中，北桥被吸收进了CPU，CPU与南桥之间的接口也从PCI演进到了PCIe。
76340编辑于 2022-09-08 - 来自专栏全栈程序员必看
硬件介绍CPU显卡内存
也许我说得不太明白，下面引用别人的话来说，转自网友“毛笔小新” 在制造CPU的过程中,除了硬件设计之外,还有逻辑设计,流水线设计就属于逻辑设计范畴,举个例子来讲,比如说一家汽车工厂,在生产汽车的过程中采用了四个大组分别来完成四个生产步骤 可望而不可及的,但人们很快发现新奔四的实际运行效率还不如老核心奔四,然尔频率却那么高,发热和功耗那么大,Intel凭借这块新核心”光荣”地获得了”高频低能”的美名,这个时候AMD适时推出了”速龙64″系列,全新的架构 CPU产品中，一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间，二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。 目前的显卡PCB线路板分为4层板和6层板。4层板的成本比较低，在一些廉价的显卡上常见到，但和6层板相比在性能上要差一些。 “金手指”：用来插在主板的插口上，和电脑的其它部分实行连接，有ISA/PCI/AGP 1X、2X、4X等规范。这个就是AGP4X的金手指。
2.8K20编辑于 2022-08-31 - 来自专栏Elton的技术分享博客
让Golang利用多核CPU能力来计算π的值
使用go的routines和channel，可以充分利用多核处理器，提高高CPU资源占用计算的速度。 /pi Pi: 3.141592653589691 spend time: 29.779854372s 执行过程中，cpu占用400%，说明已经充分利用现有CPU的处理性能。
2K10发布于 2021-01-26 - 来自专栏火丁笔记
记录一个多核CPU负载不均衡问题
昨晚和一位读者朋友讨论了一个问题：在一台多核 CPU 的 Web 服务器上，存在负载不均衡问题，其中 CPU0 的负载明显高于其它 CPUx，进一步调查表明 PHP-FPM 的嫌疑很大。 为什么大部分进程被分配给了 CPU0？我模模糊糊有一些印象是因为操作系统偏爱使用 CPU0，但我暂时也没找到实质的线索可以佐证，如果有人知道，麻烦告诉我。 =$(echo "$i % $CPUs" | bc) let i++ taskset -pc $CPU $PID done 如上脚本运行后，让我们再来看看各个 CPU 负载分配情况如何 本文把 PHP-FPM 进程平均分配给了 0，1，2，3 四个 CPU，实际操作的时候可以更灵活一些，比如前文我们提过，操作系统总是偏爱使用 CPU0，如果 CPU0 的负载已经很高了的话，那么我们不妨把 PHP-FPM 进程平均分配给 1，2，3 三个 CPU。
1.6K20编辑于 2021-12-14 - 来自专栏京程一灯
用 NodeJS 充分利用多核 CPU 的资源
介绍 单个 Node.js 程序的实例仅在一个线程上运行，因此无法充分利用 CPU 的多核系统。有时你可能需要启动 Node.js 进程集群来利用本地计算机或生产服务器上的每个 CPU 内核。 如果你已经有了一个可用的 ExpressJS 服务器，则可以跳至下一部分：在多核 CPU 上运行服务器。 我们将用 ExpressJS 来快速创建一个高效而简单的服务器。 在多个 CPU 核心上运行服务器 在本节中，我们会把 Express 服务器运行在 CPU 的多个核心上！ 为了帮助我们实现这一目标，我们将使用Node.js模块 OS 和 Cluster 。 我们创建一个了 if...else语句，用 clusterWorkerSize 值检查 CPU 是否有多个核。如果 CPU 数量大于 1，我们就继续创建集群。 现在你有了一个能够在多核 CPU 上运行的 HTTP 服务器！ 结论 cluster 模块使我们能够轻松创建子进程，从而为 Node.js 提供了使用 CPU 所提供的全部功能所急需的功能。
3.9K30发布于 2019-10-08 - 来自专栏韩曙亮的移动开发专栏
【C 语言】CPU 架构 ( CPU 指令集类型 | CPU 指令类型 | CPU 架构 )
文章目录 一、CPU 指令集类型 二、CPU 指令类型 三、CPU 架构 1、x86 2、ARM 3、MIPS 4、PowerPC 一、CPU 指令集类型 ---- CPU 指令集类型 : RISC CISC : Complex Instruction Set Computers , 复杂指令集 , PC 机的 x86 架构 CPU ( Intel , AMD ) 就是复杂指令集 ; Linux , Windows 是基于 x86 架构的操作系统 ; C 语言的代码编译的程序 , 在不同类型指令集的 CPU 上是不同的 ; 二、CPU 指令类型 ---- 指令类型 : ① 常用指令 : 指令集中存在 架构 ---- 1、x86 x86 构架的 CPU 只要用于 PC 机 , 桌面 等设备 ; 指令集类型是 CISC 复杂指令集 ; 2、ARM ARM 架构的 CPU 由 ARM 公司退出 , 该公司只设计 RISC 精简指令集 ; 4、PowerPC 指令集类型是 RISC 精简指令集 ;
2.9K40编辑于 2023-03-29 - 来自专栏云技术+云运维
CPU硬件辅助虚拟化技术
CPU硬件辅助虚拟化技术，分为对应安腾架构的VT-i(Intel Virtualization Technology for ltanium)和对应x86架构的VT-x(Intel Virtualization VMCS区域是一个最大不超过4KB的内存块，且需4KB对齐。 VMCS区域分为三个部分： 偏移0起是VMCS版本标识，通过不同的版本号，CPU可维护不同的VMCS数据格式； 偏移4起是VMX中止指示器，在VMX中止发生时，CPU会在此处存入中止的原因； 偏移8起是 3、总结 回顾一下CPU虚拟化技术的实现，纯软件的CPU虚拟化使用了陷入-模拟的模式来模拟特权指令，而在x86架构中由于只能模拟特权指令，无法模拟某些敏感指令而无法实现完全的虚拟化。 （在x86架构中，特权指令一定是敏感指令，但是敏感指令比特权指令多，造成某系敏感指令不是特权指令而无法模拟，使得CPU虚拟化异常），而硬件辅助虚拟化引入了根模式（root operation）和非根模式
4.1K11发布于 2019-10-29 - 来自专栏电脑网络小帮手
电脑硬件详解篇：CPU
往期都是比较浅显的介绍硬件，本期就开始深入了解一下。 放心，小编不会拿一堆参数来讲，只是让你对CPU的认知更多一点， 各种详细的参数问题，都是能查到的！ Intel是名副其实的技术流派， 掌握着芯片研发的最高话语权，在处理器的初期产品时， AMD一直被Intel压制，直到1999年，AMD发布了K7架构处理器， 其主频高达500Mhz，而当时Intel的奔腾处理器仅为 且现在还做了接口整合，AM4接口也可以上APU了！ 关于超频 对电脑稍微有点了解的，应该都听过超频这个词，超频是超的什么呢？ 就是CPU的主频，那主频就是个啥？ CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。 通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。 主频越高，CPU的运算速度就越快。 超频是在不升级任何硬件的情况下，压榨CPU的性能， 但是也会带来更高的发热和功耗，也可能会出现不稳定的情况。
1.4K10发布于 2019-08-23 - 来自专栏MyTechnology
计算机硬件：CPU
CPU介绍 计算机的核心部件，负责程序控制和运算，相当于大脑。 Intel稳定，AMD快速。 一般工作的机器用Intel的多一些，玩游戏的玩家机器一般选购AMD CPU。 选购CPU的指标 参考指标：主频、缓存、核数 CPU常见故障 温度过高造成死机，重启：一般原因是天气、散热器老化、长时间高负荷运行、超频造成的。 ?
90210发布于 2020-07-31 - 来自专栏运维开发故事
cpu架构知识
我们来看一些他们的速度： L1 的存取速度：4 个CPU时钟周期 L2 的存取速度：11 个CPU时钟周期 L3 的存取速度：39 个CPU时钟周期 RAM内存的存取速度 ：107 个CPU时钟周期 多核处理器的核间通信机制 多核处理器片内的多个处理器内核虽然各自执行各自的代码，但是处理器内核之间需要进行数据的共享和同步，因此多核处理器硬件结构必须支持高效的核间通信，片上通信结构的性能也将直接影响处理器的性能 1）总线共享 在对称多处理器架构下，系统中的每个处理器内核地位相同，其看到的存储器和共享硬件也都是相同的。在UMA架构的多处理器系统中，所有的处理器都访问一个统一的存储器空间，这些存储器往往以多通道的方式组织。 当某个存储单元的内容被某个处理器改写后，系统可以很快地通过专用硬件部件发现并通知其他各个处理器。因此。 在CC-NUMA系统中，分布式内存储器被连接为单一内存空间，多个处理器可以在单一操作系统下使用与对称多处理器架构中一样的方式完全在硬件层次实现管理。 Directory 协议 。
1K40发布于 2021-07-21
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