Вопрос простой: потоки многопотокового приложения выполняются параллельно на нескольких ядрах процессора? или же этим свойством обладают только многопроцессовые приложения?

на многопроцессорной машине потоки могут выполняться параллельно, если для них не выставлена афинная маска или для их родительского процесса не стоит такое же ограничение
процесс и поток в плане параллельного исполнения своего кода особых различий не имеют

а вот на счет ядер, не уверен
склоняюсь к тому, что именно "многоядерной параллельности" не существует, но псевдо параллельность ядер все же не то, что псевдопараллельность потоков, все таки уровни разные: то ли аппаратная реализация, то ли программная - разница большая, соответственно и скорости выполнения процессов и потоков на мультиядерном процессоре выше по отношению к однопроцессорнику

Это сообщение отредактировал(а) GremlinProg - 23.12.2008, 18:13

На N ядерном процессоре могут выполняться в любой момент времени N потоков, одновременно, на каждом из ядер выполняется один из потоков, в следующий момент времени этот-же поток может продолжить выполнение на другом ядре. Как уже написал GremlinProg для потока(или для всех потоков процесса) можно запретить использование части ядер.
В принципе, если у нас есть N ядер, то мы можем выполнить в N раз больше вычислений. Но, не всегда скорость выполнения кода зависит от процессора, например, если в один прекрасный момент программе потребуется записать файл с жесткого диска, скорость ее работы будет ограничена скоростью работы подсистемы ввода-вывода. Тоже самое касается любого синхронного ввода-вывода. Что-бы это обойти, используют асинхронный ввод-вывод. Так-же нескольким потокам может потребоваться синхронизировать доступ к общей памяти, в этом случае они не будут выполняться параллельно абсолютно всегда, но можно свести подобные простои к минимуму при правильном дизайне приложения. 

Всем спасибо за ответы

Lazin, а ты уверен, что ядра работают именно параллельно в аппаратном плане? т.е. исполнение кода на двух ядрах одного процессора могут пересекаться во времени
я именно в этом и не уверен, суть-то вопроса была именно в этом

тут вариантов-то всего 2:

1. если работа виртуальных процессоров реально параллельна, то у них есть соответственно индивидуальный доступ к шине управления, т.е. по сути - проц физически делится на ядра, без пересечений сигнальников

2. если такого разделенного доступа нет, то эти ядра синхронизируются по общему "клоку" (clock), т.е. я как раз про этот вариант и писал выше, т.е. формируется физическая очередь между ядрами или конвеер

во втором случае, параллельная работа ядер, в общепринятом понимании, невозможно, но возможно другое - работа ядер в реальном времени, т.е. это в случае, когда доступ не просто синхронизируется по клоку, а все управляющие данные ложатся на конвеер, при этом получается, что все ядра работают на своей частоте, а не на частоте самого медленного, или самого загруженного

вопрос еще далеко не решен, тут надо разбираться, желательно подтверждая утверждения ссылками в тематике устройства мультиядерных процессоров

Owen, не спеши с закрытием вопроса, здесь народ бывает довольно грамотный в этих вопросах, обязательно что-нибудь да найдется

да, можно считать что это независимые процессоры, только размещенные на одном кристалле. У них разные конвейеры, так-же можно считать что кэши второго уровня то-же независимы(у процессоров AMD это действительно так, у Intel  кэш делится динамически). Взаимодействуют они с помощью аппаратных прерываний, например когда вызывается ф-я InterlockedIncrement(&value) происходит прерывание, заставляющее другое ядро обновить значение переменной value размещенной в кэше(если конечно эту переменную используют оба ядра).

Lazin, а ссылки есть читабельные по теме?

распиновка-то процессора одна,
выходит, что на мульмиядерном процессоре каждое ядро должно либо делить время при передаче управляющих сигналов, либо запрашивать усовно-зависимую платформу(мать) под специализированную, "узкую" инфраструктуру

даже если у них конвейеры разные, исходящие сигналы от разных ядер все равно ходят по пересекающимся физическим узлам
меня, пока, все таки более устраивает термин "в реальном времени", а не "параллельно", конечно, если инфраструктура, таки, не специализирована

лучшим доказательством параллельности ядер будет приведение четкой статьи, где определено решение этого вопроса, потому что рассуждать-то мы можем, а конкретно утверждать могут только производители

Мы  как-то проверяли: длительный процесс обсчета распараллеливался, если есть на что (2 процессора или 2 ядра).  Сокращение времени обсчета, конечно, не в два раза было, а поменьше (за счет затрат на разделение). Но оно было примерно одинаковое, что в случае 2 ядер, что в случае 2 процессоров (на разных машинах пускали).
В общем, с внешней точки зрения получается, что вполне параллельно.

в подтверждение своих слов, я просто привожу первую попавшуюся статью, в которой речь идет именно о параллельности многоядерных процессоров: http://www.osp.ru/os/2007/04/4219910/
и чтобы особо не искать:

собственно, об этом я и веду речь, конечно, публицистика - не совсем то, что надо, но, тем не менее, хоть одна понятная формулировка )
я не нашел конкретных указаний на системы реального времени, но в HDL это четко выделено, поскольку параллельные системы все таки очень тесно связаны с геометрией кристалла, такие, "блочные" решения мало рентабельны в обычной жизни ( пока на смену не придут нанокомпьютеры )

Earnest, порвала мой монолог )


в этом плане поправка Lazin'а, была очень кстати:

я просто еще добавлю, что память, как мы ее воспринимаем, для многопроцессорных систем должна быть тоже разделена, но, поскольку виртуальная память и своп - друзья-товарисчи, то все упирается таки в ту же периферию, и ни куда от нее не денешься,

а кэш - не панацея, мозгов у него нет, под задачу не подстроится
ведь не просто так на кластерах используются MPI-пересылки данных, да и сам MPI не на пустом месте возник
все упирается в общую память, которой быть не должно, а нада )

Неужели ты 30 минут это писал?      

Мне кажется, что автор темы скорее практический (т.е. наблюдаемый) эффект имел в виду. Врочем, кто его знает, вы его, наверное, так запугали своими высокоумными рассуждениями, что он сбег...
  
Это я по-простому, по-пролетарски влезла, не вдаваясь в число лапок у процессора...

я просто не обновлял топик с первого поста ), минут 10 прошло (AJAX'у на вас мало))

ну да, увлеклись малость, я просто сам хотел удостовериться, ну, и заодно развеяли миф параллельности,

хотя на счет практического эффекта, лучше вообще иметь несколько систем под рукой, а то порой параллелишь-параллеллишь, да такого напараллелишь, что на 1 процессорнике летает, а на двух - черепаший забег, причем тривиальные вещи - синхронизация.
меня, к примеру, смущает отсутствие многоядерника в закромах, но 2-х процессорники есть, причем как интеловский, так и от атлона
есть с чем сравнивать (кстати, практическая разница реально бывает существенной), да и уверенности больше в правильно выбранном алгоритме

Это понятно, распараллеливание никогда не бывает бесплатным, и издержки могут сожрать весь выигрыш и еще чуть-чуть. Но мы же кривые руки здесь не обсуждаем... Ну и не все задачи легко распараллелить.
Не поняла только зачем 2 системы, чтобы проверить эффект... Включаем распараллеливание (какой-нибудь if в коде) - меряем. Выключаем - опять меряем. Хотя посмотреть, как оно на разных машинах, конечно, полезно.
У нас как раз больше 2-ядерники, а 2-процессорник вроде только один. Но эффекты был похожи.

Добавлено через 5 минут и 40 секунд
На наши результаты наверняка существенно влиял доступ к диску: данные большие (растры) и в память целиком не лезли, так что параллельность не очень чистая получилась, конечно. Но выигрыш был заметный. 

А что, каждый процессор должен отдельно выходить наружу?   
'Управляющие сигналы' - это что? Если доступ к внешней памяти и шине (например PCI), то они конечно разделяются, более того, они будут разделяться, даже если будет несколько ФИЗИЧЕСКИХ процессоров (в разных корпусах).
Если речь идет о внутренней машинерии коров, то они полностью раздельные. Разные коры работают на своих (раздельных) кэшах, так что тут полная паралельность. Тут надо правда различать коры и HT процессоры, последние хотя и выглядят как отдельные процессоры, таковыми не являются
Нет, пересекаются они уже почти на выходе из кристала (на кэшэ 1го уровня и мосте к PCI (или др) шине)
Все таки именно 'паралельно'
Специализация начинается на комутации памяти между разными процессорами, и начинается это в кластерных системах
Вообще то таких статьей до фига и более
Микроархитектуру вам конечно не раскажут, но по поводу 'паралельности/перпендикулярности' данные производителей вполне доступны (developer.intel.com) Вот например: Nehalem