无限循环和CPU使用率

问题描述：

面试官问我这个问题，我想了解的概念，即CPU如何用法不同：无限循环和CPU使用率

1）如果无限循环在单线程设计，单核运行机

2）如果无限循环在单线程设计与多芯机（4芯）

3）如果无限循环运行是在多线程设计与单核机运行

4）如果无限循环是运行在带有多核心机器（4核心）的多线程设计中

5）当应用程序拥有更多的线程，然后是硬件核心时会发生什么。例如：应用程序在4核心机器中创建30个线程。它会增加应用程序的性能还是降低性能？

6）当应用程序拥有较少的线程和硬件核心时会发生什么。例如：应用程序正在4核心机器中创建5个线程。它会增加应用程序的性能还是降低性能？

请求你解释这些概念，使事情变得清晰。我有很多困惑。

这是操作系统和OS使用的线程管理系统。 –

我不是downvoter。但如果我首先会问这个面试问题的4个问题，那么我会逃避那个团队，因为这个问题实际上是无用的。 – Andremoniy

“这取决于”是所有人的正确答案 – xTrollxDudex

答

首先，作为注释状态下，完整的答案将取决于各种各样的事情，包括：

但是，如果我们做一些简化的假设，我们可以给出一些“第一次近似”的答案。

1）如果无限循环运行在单线程设计的单核机器上。

让我们称之为基线情况;即对于这种情况，下面描述的加速是相对于。

2）如果无限循环在单线程设计与多芯机（4芯）

没有加速运行。即使有多个内核，应用程序也不能使用它们。一个线程一次运行在单个内核上。

3）如果无限循环运行在单核心机器的多线程设计中。

没有加速。虽然有N个线程，但每个线程将平均获得单个可用内核上可用执行时间的1/N。一个内核一次只能运行一个线程。

4）如果无限循环在多线程设计与多芯机（4芯）

加速比高达四倍的运行。

5）当应用程序有更多的线程，然后硬件核心时会发生什么。例如：应用程序在4核心机器中创建30个线程。它会增加应用程序的性能还是降低性能？

如果应用程序受CPU限制，您将得到不超过四倍的加速比。见上面2）和3）。

6）当应用程序的线程数少于硬件核时，会发生什么情况。例如：应用程序正在4核心机器中创建5个线程。它会增加应用程序的性能还是降低性能？

你的例子没有意义。 5个线程超过4个核心。如果您在4个内核上使用3个线程，那么CPU限制应用程序的最大加速比是3倍。

下面是我已用于上述提出的主要简化假设：