線程並行

Question

線程中的並行性是否也可以使單個CPU系統中的進程受益？ 我知道它們可以在其他系統中提供幫助，但是如果它們確實也可以使單個CPU系統受益，我感到困惑。

Answer 1

如果不使用線程，則會遇到一些痛苦的問題。 假設您正在執行可能會阻止但可能不會阻止的操作。 您可以找到一些異步的方法來完成此操作，但這會使編程變得更加復雜，並且如果它很少被阻塞，那么收益將不大。 但是，如果您同步執行此操作，那么在極少數情況下它會阻塞，您的整個過程不會向前推進。

頁面錯誤就是一個很好的例子。 考慮服務器是否遇到錯誤，並且必須運行代碼來記錄該錯誤。 該代碼可能不在內存中，可能需要進行磁盤操作才能讀入該代碼。您是否希望整個服務器在該磁盤操作完成之前不進行任何轉發？

Answer 2

您可以將線程用作異步I / O的機制，例如，使多個磁盤和網絡負載處於運行狀態，即使在單處理器系統上也可以使用。

大多數操作系統具有異步或非阻塞IO API，這些API使您可以通過單線程進程執行相同的操作，但是對於某些應用程序來說可能不太方便。

請參閱POSIX異步I / O（AIO）的狀態是什么？ 進行一些討論：例如，基於事件的非阻塞I / O通常比“數十億個阻塞線程”要好得多，在“數十億個阻塞線程”中，您同時等待的每個I / O操作都有一個單獨的線程。

所以無論如何，是的，您可以在單核（沒有超線程或其他SMT ）系統上有用地使用線程，而不需要進行數字運算吞吐量。 （但是，獲得I / O並發性或並行性或您想調用的任何其他方法通常會更好。）

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還有其他用例，例如游戲，其中一個線程運行GUI，另一個線程運行模擬。 讓OS安排它們可能比在“檢查線程是否要更新GUI”檢查或在模擬線程中插入更為簡單。

（或者實際上使用GUI +計算的任何東西，因為您不想從計時器的信號處理程序中運行GUI。）

Answer 3

您可以在以下帖子中找到更好的回復：

單核處理器上的單線程與多線程編程

單個CPU如何處理多線程和多進程應用程序？

單核上的多線程有什么意義？