双核与程序的关系.doc

双核与程序的关系 王亿首 （郑州大学 信息与工程学院） 摘 要：伴随着计算机的发展，双核计算机已经成为了一个主流，有些程序在运行时只能使用一个内核进行工作，另外一个内核是闲置的，造成了资源的浪费。程序在运行过程中是怎样合理分配使用这两个内核进行运算，使硬件资源得到合理的使用，了解程序的运行机制，以及cpu的调度问题，采用多线程编程，合理分配硬件资源。 关键词：双核 程序 调度 操作系统 进程 线程 1 双核 1.1双核的定义 双核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。换句话说，将两个物理处理器核心整合入一个核中。双核心处理器技术的引入是提高处理器性能的有效方法。因为处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理器指令数的总量，因此增加一个内核，处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍。将两个内核做在一个Die（晶元）上，通过直连架构连接起来，集成度更高。双核CPU的工作原理就是在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。 当然如果你想让系统达到最大性能，必须充分利用两个内核中的所有可执行单元:即让所有执行单元 这个就涉及到双核CPU的优化设置问题了。双通道内存技术是解决CPU总线带宽与内存带宽的矛盾的低价、高性能的方案。双通道内存技术其实是一种内存控制和管理技术，它依赖于芯片组的内存控制器发生作用，在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍。操作系统（Operating System，简称OS）是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。进程是操作系统结构的基础；是一个正在执行的程序；计算机中正在运行的程序实例；可以分配给处理器并由处理器执行的一个实体；由单一顺序的执行显示，一个当前状态和一组相关的系统资源所描述的活动单元。线程（thread）是进程中某个单一顺序的控制流。也被称为轻量进程（lightweight processes）。计算机科学术语，指运行中的程序的调度单位。线程(thread),有时被称为轻量级进程(Lightweight Process，LWP)，是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID，当前指令指针(PC)，寄存器集合和堆栈组成。线程是一种操作系统对象，代表着一个进程中要被执行的代码的路径。每一个WIN32应用程序至少有一个线程--通常称为住线程或默认线程--但应用程序可以自由地创建其他线程来执行其他任务进程是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载、执行到执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展到消亡的过程线程是比进程更小的执行单位。一个进程在其执行过程能够中，可以产生 多个线程，形成多条执行线索。每条线索，即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡过程，也是一个动态的概念。一个程序应该只有一个进程吧，但是可以拥有多个线程。可以说，一个执文件被运行后，就可以称为是一个进程了。但是进程只是存在内存中，实际上他是不会做任何事情的。这个时候，起作用的就是线程了。线程是程序的执行者，一个程序至少有一个线程，但是在多线程的操作系统中，可以有一个以上的线程。 图（1） 计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去，直至遇到停止指令。在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中，然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作。①Intel(R) Pentium(R) D cpu 2.80GHZ ②Intel(R) Pentium(R) D cpu 2.80GHZ 2）内存；480MB 3）操作系统 windows XP 4）实验环境 .net 2005 实验目的 验证双核的处理能力并不等单核的二倍，而是小于单核处理能力的二倍，即： 单核处理能力*2双核处理能力 实验方法 先将程序在单核情况下运行，记录cpu运行情况，再将程序在双核情况下运行，再次记录cpu运行情况。 实验程序 static void Main(string[] args) { double m=999.999, n=88.88; while (true) { m = m * n; } } 实验结果： 实验结果分析： 通过图像处理分析，双