Ⅰ 一心一用和一心多用有什么区别,可以学习控制两种状态吗大脑在接受文字(图像)信息和声音(音频)信息时
人要先学会一心一用,然后才能一心多用。一心多用也是分主次的,有个简单的活动,和一个稍微复杂点的活动,一般人都能同时进行。边吃边聊就是一心多用啊。但是,一心多用不可避免的影响这两件事得效率和效果。如,边打电话边开车就是很危险的行为,他使得注意力分散,不能及时的做出反应,事故发生的概率会大大增加。
当然有的人很特殊,或者天生就极端聪明,但毕竟是少数,就是天才还要努力才能成功呢。
其实听得时候是最锻炼精神集中度的,听得好的人,往往能专心做事,效率高。因为听是有明确目的的,就是搞清别人的思路。但看就不是了,看往往让人心思到处走,一千个人能看出一千种想法。
Ⅱ 《非常了得》中陈思远能一心多用,她的脑部构造与常人有什么不同普通人能通过某些方式锻炼得到那种能力么
所谓的一心多用,和脑部构造没有关系,这只是日常生活中的锻炼做到的
Ⅲ 浅谈多核心CPU和SoC芯片及其工作原理
姓名:吕红霞;学号:20011210203;学院:通信工程学院
转自https://mp.weixin.qq.com/s/rULXlihPLhZCjnGhbMbCMg
【嵌牛导读】 本文讲解了多核心CPU和SoC芯片及其工作原理
【嵌牛鼻子】 多核CPU,进程,线程
【嵌牛提问】 现在的CPU或SoC基本都是在单芯片中集成多个CPU核心,形成通常所说的4核、8核或更多核的CPU或SoC芯片。为什么要采用这种方式?多个CPU 核心在一起是如何工作的?CPU核心越多就一定越好吗?
【嵌牛正文】
要说明什么是多核心CPU或SoC芯片,首先要从CPU核心(Core)说起。我们知道,CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的英文简称,它具有控制和信息处理的能力,是电脑和智能设备的控制中枢。如果把传统CPU芯片中的封装和辅助电路(例如引脚的接口电路、电源电路和时钟电路等)排除在外,只保留完成控制和信息处理功能的核心电路,这部分电路就是 CPU核心 ,也简称CPU核。一个CPU核心基本上是一个完全独立的处理器,它可以从内部存储器中读取指令,并执行指令指定的控制和计算任务。
如果把 一个 CPU核心和相关辅助电路封装在一个芯片中,这个芯片就是传统的 单核心CPU芯片 ,简称单核CPU。如果把 多个 CPU核心和相关辅助电路封装在一个芯片中,这个芯片就是 多核心CPU芯片 ,简称多核CPU。当然,多核心CPU芯片会包含更多的辅助电路,以解决多个CPU核心之间的通信和协调问题。
如果在多核心CPU芯片中再集成一些其它功能部件和接口电路,就形成了完整的系统,那么这个芯片就变成了 多核心SoC芯片 了,简称多核SoC。在不严格区分的情况下,SoC也可以称为CPU。
发展多核心CPU的初心源于“人多力量大”的简单道理。从这个意义上来看,当初芯片集成度不高的时候,Inteli8086 CPU和i8087协处理器应该算是多核心CPU的雏形,是 多芯片协作形成了一个处理核心 ,需要采取许多技术来解决CPU和协处理器之间的合作、协作问题。
今天芯片的集成度很高,单芯片中集成几个甚至几十个CPU核心已不在话下,但还是不能满足超级计算的需要,需要在超级计算机中使用成千上万块高性能CPU芯片一起合作、协作,这可以看作 芯片内 多核心、 芯片外 多芯片的多核心CPU集群。
CPU芯片从外观上看是一块芯片,但打开封装来看,内部可能只有一块裸片(die),也可能是多块裸片封装在一起,称为 多芯片模组 (Multichip Mole,简称 MCM ),如图2b所示。但从软件角度来看,封装形式无关紧要,无论是芯片内还是芯片外,CPU核心多少才是最重要的,它们决定着系统的并行运算和处理能力,它们的主频频率和核心之间通信方式决定了系统的处理速度。
另外,今天的桌面计算机CPU、手机SoC中还集成了许多图形处理器(GPU)核心、人工智能处理器(APU)核心等,这些是否也应该算作多核心CPU和SoC中的“核心”呢?我觉得从广义角度上应该算吧。
因此,要回顾多核心CPU的发展,大致可以分为 1 .雏形期; 2 . 单芯片单核心; 3 .单芯片多核心; 4 .单核心多芯片; 5 .多核心多芯片几种情形。这些发展阶段不一定按照这个前后顺序,可能有交叉时期,也可能有前后颠倒的情形。第2和第3种情形一般是应用在桌面计算机、智能手机等移动终端上的CPU芯片,第4和第5种是应用在服务器和超级计算机上的CPU芯片。本文限于篇幅和主题集中的需要,主要探讨第3种 单芯片多核心 的情况,这种情况下的CPU是 单芯片多处理器 (Chip Multi Processors,简称 CMP )模式。
1971 ~2004年,单核心CPU一路独行 。Intel公司1971年推出全球首款CPU芯片i4004,直到2004年推出超线程的Pentium 4 CPU系列,期间共33年时间。在这期间,CPU芯片很好地沿着摩尔定律预示的规律发展,沿着集成度不断翻倍、主频不断提升、晶体管数量快速增加的道路前进,这是一条单核心CPU不断迭代升级的发展之路。
但是,当晶体管数量大幅增加导致功耗急剧增长,CPU芯片发热让人难以接受,CPU芯片可靠性也受到很大影响的时候,单核心CPU发展似乎到了穷途末路。摩尔定律的提出者 戈登.摩尔 也依稀觉得“尺寸不断缩小”、“主频为王”这条路子即将走到尽头。2005年4月他曾公开表示,引领芯片行业接近40年的摩尔定律将在10~20年内失效。
其实,早在上世纪90年代末,就有许多业界人士呼吁用CMP技术实现的多核心CPU替代单线程单核心CPU。IBM、惠普、Sun等高端服务器厂商,更是相继推出了多核心服务器CPU。但是,由于服务器CPU芯片价格太高、应用面较窄,并未引起大众广泛关注。
2005年初AMD抢先推出了64位CPU芯片,并率先Intel发表声明保证其64位CPU的稳定性和兼容性,Intel才想起了利用“多核心”这一武器进行“帝国反击战”。2005年4月,Intel仓促推出简单封装的2核心Pentium D和Pentium4至尊版840。之后不久,AMD也发布了双核心皓龙(Opteron)和速龙(Athlon)CPU芯片[9]。
2006 年被认为是多核心CPU的元年 。这年7月23日,Intel基于酷睿(Core)架构的CPU发布。11月,Intel又推出了面向服务器、工作站和高端PC机的至强(Xeon)5300和酷睿2双核心和4核心至尊版系列CPU。与上一代台式机CPU相比,酷睿2双核心CPU在性能方面提高40%,功耗反而降低40%。
作为对Intel的回应,7月24日,AMD宣布对双核Athlon64 X2处理器进行大降价。两大CPU巨头在宣传多核心CPU时,都会强调其节能效果。Intel发布的低电压版4核心至强CPU功耗仅为50瓦。而AMD的“Barcelona”4核心CPU的功耗也没超过95瓦。在Intel高级副总裁Pat Gelsinger看来,摩尔定律还是有生命力的,因为“CPU从单核心到双核心,再到多核心的发展,可能是摩尔定律问世以来,CPU芯片性能提升最快的时期” [9]。
CPU 技术发展要比软件技术发展更快 ,软件对多核心CPU的支持相对滞后。如果没有操作系统的支持,多核心CPU的性能提升优势不能发挥出来。同样运行Win7的情况下,4核心CPU和8核心CPU所带来的差异化体验并不明显,导致这种情况的原因是Win7根本没有对8核心CPU进行相应的优化。而在Win10出来后,8核心CPU所带来的体验速度就明显要比4核心处理器快很多,这源于微软在Win10上对多核心CPU的支持做了优化。而且微软还将在Win10上针对多核心CPU做进一步适配优化。
目前 核心最多的服务器CPU 有Intel至强铂金9282,56核心112线程,引线焊球多达5903个,估计售价约4万美元;AMD霄龙 7H12,64核心128线程,散热设计功耗280W。这两款CPU都需要采用液冷散热。 核心最多的台式机CPU 有Intel酷睿i97980XE至尊版,18核心36线程,散热设计功耗165W,售价1999美元;AMD的Ryzen9 5950X,16核心32线程,散热设计功耗105W,售价6049元。 核心最多的手机SoC 有Apple M1、麒麟9000、高通骁龙 888等。多核心CPU或者多核心SoC似乎成为一种潮流,但是不是核心越多CPU就越好呢?在不考虑其它因素影响,单从技术和集成度考虑的话,有人甚至预测到2050年,人们可能会用上1024个核心的CPU芯片。
我们先从任务处理的角度来看这个问题。如果把CPU处理的事情叫做任务的话,以前的CPU只有一个核心,CPU只会“一心一用”地处理一个任务,干完一件事再接着干下一件事。专业上称之为 串行单任务处理 。这在DOS操作系统的时代是合适的,这个时期对CPU的追求只有一条,那就是处理速度要尽可能地快。在Windows操作系统出现后,出现了多任务的处理需求,要求CPU可以“一心多用”,同时干多件事情。专业上称之为 分时多任务处理 。这个时期对CPU的追求 一是 处理速度要尽可能地快, 二是 同时可处理的任务尽可能地多。其实这种“一心多用”的处理方法是把时间分配给了多个任务,从宏观上看CPU处理的任务多了,但从某项任务来看CPU对该项任务的处理速度变慢了。
要实现CPU处理的任务更多、处理速度更快,人们自然想到了在芯片中集成多个CPU核心,采用“多心多用”的方式处理事务,因而就出现了多核心CPU的需求,而这种需求在服务器CPU应用方面显得尤为迫切。
我们再从提高CPU时钟频率,加快处理速度的角度来看这个问题。无论是“一心一用”、“一心多用”、还是“多心多用”,只要提高了CPU的时钟频率,CPU的处理速度都会加快。如论是单任务还是多任务,就会在更短时间完成任务。因此,CPU发展的历史就是随着芯片技术的进步,CPU的时钟频率不断提升的历史,从早期的MHz级别不断提升到目前的GHz级别,大约提升了1000倍左右。无论是单核心还是多核心,CPU时钟频率是人们选用CPU芯片的重要指标。
过去很长一段时间里,随着Intel和AMD CPU速度越来越快,x86操作系统上的软件的性能和速度自然会不断提高,系统整机厂家只要对现有软件作轻微设置就能坐享电脑系统整体性能提升的好处。
但是随着芯片工艺沿着摩尔定律发展,CPU集成度提高、晶体管密度加大,时钟频率提升,直接导致CPU芯片的功率不断增大,散热问题成为一个无法逾越的障碍。据测算,CPU主频每增加1GHz,功耗将上升25瓦,而在芯片功耗超过150瓦后,现有的风冷散热将无法满足要求。2003年前后Intel推出的主频为3.4GHz的Pentium4至尊版CPU芯片,最高功耗已达135瓦,有人给它送了一个“电炉”的绰号,更有好事者用它来玩煎蛋的游戏。现在的服务器CPU芯片Xeon W-3175标称功耗为255W,默认频率实测能达到380W,超频的话甚至会突破500W,必须采用高端水冷系统来降温。
所以,功耗极限制约着CPU频率的提升。下图是CPU功率密度随时间的变化趋势图,IntelPentium之后的CPU芯片,由于晶体管密度和时钟频率提升,CPU芯片的功率密度陡然上升,CPU产生的热量将会超过太阳表面。
综上所述,追求多任务处理功能,追求处理速度提升是CPU芯片设计的两大目标。以提升CPU时钟频率而加快处理速度又受到CPU功耗极限的制约,多核心CPU芯片成为解决上述矛盾的必由之路。目前,多核心CPU和SoC已成为处理器芯片发展的主流。
与单核心CPU相比,多核心CPU在体系结构、软件、功耗和安全性设计等方面面临着巨大的挑战,但也蕴含着巨大的潜能。本文参考了后附的参考资料1,对多核心CPU用到的技术作如下简单介绍。
1. 超线程技术
一个传统CPU核心只有一个运算处理单元(Processing Unit,简称PU)和一个架构状态单元(Architectual State,简称AS),在同一时间只能处理一个软件线程(Thread)。采用了 超线程 (Hyper-Threading,简称 HT )技术的CPU核心中包含一个PU和两个AS,两个AS共用这个PU。软件在CPU核心上运行时,AS与软件线程对接,并把线程的任务分配到PU中的相关单元中。所以,两个AS就可以处理两个软件线程。
用生产车间打个比方,PU是生产部门,有几台机床用于生产;AS是跟单员,他同时只能跟一个任务订单;软件线程好比是任务订单。如果生产车间只有一个AS时,这个车间同时只能处理一个任务订单,PU的有些机床有事干,有些机床可能无事干而闲置。如果有两个AS时,就能处理两个任务订单,并把任务分配到不同的机床上去完成。
所以,具有超线程的CPU核心的集成度增加量不大,但有两个AS后使它看起来像两个逻辑的CPU核心,就可以同时处理两个软件线程,大约可以提高40%的处理能力。所以,我们经常可以看到CPU芯片广告,说某多核心CPU芯片是N个核心,2×N个线程,就是采用了超线程带来的好处。否则,如果没有采用超线程技术的话,多核心CPU芯片参数就只能写成N个核心,N个线程。下图给出了2核心CPU无超线程和有超线程的示意图。
2. 核心结构研究
多核心CPU的结构分成 同构 (homogeneous)多核和 异构 (heterogeneous)多核两类,同构多核是指芯片内多个CPU核心的结构是相同的,而异构多核是指芯片内多个CPU核心的结构各不相同。面对不同的应用场景,研究核心结构的实现方式对CPU整体性能至关重要。核心本身的结构,关系到整个芯片的面积、功耗和性能。怎样继承和发展传统CPU的成果,也直接影响多核的性能和实现周期。同时,核心所用的指令系统对系统的实现也是很重要的,多核心采用相同的指令系统还是不同的指令系统,能否运行操作系统等,也是设计者要研究的重要问题。
3.Cache 设计技术
CPU和主存储器之间的速度差距对多核心CPU来说是个突出的矛盾,因此必须使用多级Cache来缓解。可分为共享一级Cache、共享二级Cache和共享主存三种方式。多核心CPU一般采用共享二级Cache的结构,即每个CPU核心拥有私有的一级Cache,并且所有CPU核心共享二级Cache。
Cache本身的体系结构设计直接关系到系统整体性能。但是在多核心CPU中,共享Cache或独有Cache孰优孰劣、是否在片上建立多级Cache、以及建立几级Cache等,对整个芯片尺寸、功耗、布局、性能以及运行效率等都有很大的影响,需要认真研究和慎重对待。同时还要考虑多级Cache引发的一致性问题。
4. 核心间通信技术
多核心CPU的各核心同时执行程序,有时需要在核心之间进行数据共享与同步,因此硬件结构必须支持CPU核心间的通信。高效通信机制是多核心CPU高性能的重要保障,比较主流的片上高效通信机制有两种, 一种 是基于总线共享的Cache结构,另 一种 是基于片上的互连结构。
总线共享Cache结构 是指每个CPU核心拥有共享的二级或三级Cache,用于保存比较常用的数据,并通过核心间的连接总线进行通信。它的优点是结构简单,通信速度高,缺点是基于总线的结构可扩展性较差。
片上互连的结构 是指每个CPU核心具有独立的处理单元和Cache,各个CPU核心通过交叉开关电路或片上网络等方式连接在一起。各个CPU核心间通过消息进行通信。这种结构的优点是可扩展性好,数据带宽有保证,缺点是硬件结构复杂,且软件改动较大。
5. 总线设计技术
传统CPU中,Cache不命中或访问存储器事件都会对CPU的执行效率产生负面影响,而总线接口单元(BIU)的工作效率会决定此影响的程度。在多核心CPU中,当多个CPU核心同时要求访问内存,或多个CPU核心内私有Cache同时出现Cache不命中事件时,BIU对这些访问请求的仲裁机制效率,以及对外存储访问的转换机制的效率决定了多核心CPU系统的整体性能。
6. 针对多核心的操作系统
对于多核心CPU,优化操作系统的 任务调度 是提升执行效率的关键。任务调度算法有 全局 队列调度和 局部 队列调度之分。前者是指操作系统维护一个全局的任务等待队列,当系统中有一个CPU核心空闲时,操作系统就从全局任务等待队列中选取就绪任务开始在此核心上执行。其优点是CPU核心利用率较高。后者是指操作系统为每个CPU核心维持一个局部的任务等待队列,当系统中有一个CPU核心空闲时,便从该核心的任务等待队列中选取就绪任务来执行。其优点是有利于提高CPU核心局部Cache命中率。大多数的多核心CPU操作系统采用的是基于全局队列的任务调度算法。
多核心CPU的中断处理和单核CPU有很大不同。CPU核心之间需要通过中断方式进行通信和协调,所以,CPU核心的本地中断控制器和仲裁各CPU核心之间中断的全局中断控制器需要封装在芯片内部。
另外,多核心CPU操作系统是一个多任务系统。由于不同任务会竞争共享资源,因此需要系统提供同步与互斥机制。而传统的用于单核心CPU的解决机制并不能满足多核心的情况,需要利用硬件提供的“读-修改-写”的原始操作或其他同步互斥机制来进行保证。
7. 低功耗设计技术
每两三年CPU晶体管密度和功耗密度都会翻倍。低功耗和热优化设计已经成为多核心CPU设计的重点。需要同时在操作系统级、算法级、结构级、电路级等多个层次上考虑。每个层次上实现的效果不同,抽象层次越高,功耗和温度降低的效果越明显。
8. 可靠性及安全性设计技术
在今天的信息社会,CPU的应用无处不在,对CPU的可靠性和安全性提出了更高要求。一方面多核心CPU复杂性提高,低电压、高主频、高温度对维持芯片安全运行带来挑战。另一方面,来自外界恶意攻击越来越多,手段越来越先进,高可靠、安全性设计技术越来越受到重视。
要弄明白多核心CPU是如何工作,要从应用程序、操作系统和CPU核心一起来分析。Windows操作系统作为任务调度者,按照 进程 (Process)和 线程 (Thread)为应用程序(Program)分配程序执行的硬件资源——CPU核心。一个进程对应一个应用程序,但是一个应用程序可以同时对应多个进程,通过多个进程来完成这个程序的执行。
应用程序未执行的时候是“静态”的,程序一旦被用户启动执行,就被操作系统接管变成“动态”的了。操作系统按照一个一个的 进程 管理着一批被用户启动了的程序。所以一个 进程 可以看作是一个“执行中的程序”,进程中包括了由操作系统分配给这个程序的基本资源。
一个进程又被细分为多个 线程 ,只有 线程 才能通过操作系统获得CPU核心的使用权限来让自己运行。只包含一个线程的进程可以叫做 单线程 程序,如果包含多个线程的进程,就可以叫做 多线程 程序了。
程序的线程要想获得CPU时间,必须进入操作系统的线程队列排队,经过操作系统调度之后,获得某个CPU核心的执行时间。操作系统对CPU核心的分派是非常复杂的过程,谁也无法用简短的文字说清楚具体详细的过程。以下按单核心CPU和4核心CPU两种情况来示意说明,程序进程的一个个线程,是如何分派到CPU核心上进行执行的[7]。
如果CPU是单核心的话,而且没有采取超线程技术,线程队列就只有1个,线程的选择也只有1个。如果采取了超线程技术,单核心就扩展成2个逻辑核心,线程队列就有2个,线程的选择就有2个。
如果站在多核心CPU角度看,每个CPU核心不断从操作系统收到要执行的软件线程,按照程序指令去完成规定任务,它可能要使用存储器、运算器、输入输出等部件,还要与其它CPU核心进行通信和传递数据,完成任务后还要报告。这些过程可看成一个一个的事件,都要通过事件中断处理部件来协调。多核心CPU的硬件调度处理模式大致有三种[8][18]。
1. 对称多处理 (Symmetric Multi-Processing,简称 SMP )是目前使用最多的模式。在SMP模式下,一个操作系统同等地管理着各个CPU核心,并为各个核心分配工作负载。目前,大多数的操作系统都支持SMP模式,例如Linux,Windows,Vxworks等。另外,这种模式通常用在同构多核CPU上,因为异构多核CPU的结构不同,实现SMP比较复杂。
2. 非对称多处理 (Asymmetric Multi-Processing,简称 AMP )是指多个核心相对独立地运行着不同的任务,每个核心可能运行不同的操作系统或裸机程序,或者不同版本的操作系统,但是有一个 主导 的CPU核心,用来控制其它 从属 的CPU核心以及整个系统。这种模式大多情况是异构多核心CPU。例如MCU + DSP,MCU +FPGA等。当然,同构多核心CPU也可以用。
3. 边界多处理 (Bound Multi-processing,简称 BMP )与SMP基本相同,唯一区别是开发者可以定义某个任务仅在某个CPU核心上执行。
以上只是原理性的简单介绍,如果要了解多核心CPU的硬件调度原理和实现细节,恐怕只能打进Intel或AMD公司内部,才能了解更多技术详情。
多核心CPU中的核心是否越多越好,多CPU系统中的CPU芯片是否也越多越好?同样条件下是否具有超线程就比不具有超线程的好?回答是仁者见仁,智者见智。主要是要分清用在哪些场合,不能一概而论。
首先,多核心CPU或者多CPU之间需要同步和调度,这是以时间开销和算力损耗为代价的。如果CPU核心数或者CPU芯片数增加对系统处理能力提升是加分项的话,同步和调度带来的时间开销和算力损耗就是减分项。如果加分大于减分,而且成本增加可接受的话,则方案是可行的,否则就是不值当的方案。系统方案的评判除了要考虑CPU核心数量以外,还要考虑操作系统的差异、调度算法的不同,应用和驱动程序特点等因素,它们共同影响着系统的处理速度。以下是一些文章的讨论观点。
1 . CPU核心越多,执行速度不一定越快。这里说的是“不一定”,因为一个线程可能要等待其它线程或进程完成后,才能轮到它继续执行。在它等待别的线程或进程的时候,即便排队队列轮到了它,它也只能放弃运行权利而继续等待,让队列后续线程超过它在CPU上执行。对它这个线程的程序来说是变慢了,但对系统来说,它起码它让开了位置让其它线程继续运行。多核心CPU肯定可以加速批量进程的执行,但对某个进程或者某类型的程序来说,未必是最快的。
2 .智能手机要向用户提供优秀的使用体验,不仅仅是靠CPU性能一个方面。除了CPU核心数这个因素以外,还应包括决定通信质量的基带芯片的性能,再加上GPU的性能、游戏和VR应用性能等。系统综合性能好才是真的好。
3 .联发科2015年推出10核心、3重架构等手机SoC芯片技术,后来又开发了10核心、4重架构helio X30,通过多重架构的方式来降低功耗。虽然联发科在多核心SoC方面的技术优势是毋庸置疑,但是高通在2015年底推出了仅有四个核心的骁龙820芯片,苹果手机较早使用的SoC芯片也不过是双核心而已。这些都表明,对于智能手机而言,多核心CPU或SoC的意义到底大不大,不可绝对断言,需要从系统角度分析才能得出正确结论。
结语 :多核心CPU和SoC是为了满足整机系统对处理能力和处理速度不断提升的需求,在单核心CPU沿着摩尔定律向前发展,受到了芯片功率极限阻碍时,人们不得不选择的一种突破路线。多核心CPU推动着操作系统的更新和升级,操作系统又决定了多核心CPU效能的发挥。多核心CPU技术的难点是多核心之间的信息传递、数据同步和任务调度等。系统性能优劣不能只考虑CPU核心数量,还要考虑操作系统、调度算法、应用和驱动程序等。多核心CPU技术和FinFET等3D芯片技术可以看作是延续摩尔定律生命的两大关键技术。
Ⅳ 什么是多线程,多进程
1、多线程:是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多于一个线程,进而提升整体处理性能。具有这种能力的系统包括对称多处理机、多核心处理器以及芯片级多处理或同时多线程处理器。
在一个程序中,这些独立运行的程序片段叫作“线程”,利用它编程的概念就叫作“多线程处理”。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多于一个线程,进而提升整体处理性能。
2、多进程:Windows 应用程序中消息有两种送出途径;直接和排队。Windows或某些运行的应用程序可直接发布消息给窗口过程,或者,消息可送到消息列象连续不断轮询消息队列的OS中当前执行的每个进程都 事件驱动程序不是由事件的顺序来控制,而是由事件的发生来控,而事件的发生是随机的、不确定的,这就允许程序的用户用各种合理的顺序来安排程序的流程。
(4)什么是一心多用技术扩展阅读:
多线程优点:
1、使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理
2、用户界面可以更加吸引人,这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理,可以弹出一个进度条来显示处理的进度
3、程序的运行速度可能加快
4、在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
5、多线程技术在IOS软件开发中也有举足轻重的位置。
参考资料来源:
网络-多线程
网络-多进程
Ⅳ 为什么手机不能像电脑一样“一心多用”
手机之所以不能像电脑一样,一心多用,我觉得很大一部分原因也是因为手机屏幕有限,因为手机要做到和电脑一样多窗口化不仅在性能上,而且还要在系统配备上有更高的要求,而且现在许多软件默认就是全屏开启,所以每次如果你要同时干很多事情,你就要把它放在后台。
最近小米MIUI12也是推出了这个分屏功能,他也是成功的将分屏打破了传统的规格,将屏幕得到了最大的利用化,也是受到了许多人的好评,传统的手机确实不能像电脑一样,一心多用,但是如今随着科技的不断发展,我相信在不久的将来,手机屏幕也会和电一样,实现多功能化。 虽然屏幕也受到了很大的限制,但是在软件上进行一些改良和设计,使得他们更加方便简单,我觉得分屏设计也会加以更好的利用。
Ⅵ java中是单进程多线程还是多进程多线程
线程和进程都是现在电脑概念里比较时髦的用语,什么是多线程,什么是多进程?本文详细的给您介绍一下,希望能增进您对当代电脑技术的了解,有不到之处,还往高手予以更正。进程(英语:Process,中国大陆译作进程,台湾译作行程)是计算机中已运行程序的实体。进程本身不会运行,是线程的容器。程序本身只是指令的集合,进程才是程序(那些指令)的真正运行。若干进程有可能与同一个程序相关系,且每个进程皆可以同步(循序)或不同步(平行)的方式独立运行。进程为现今分时系统的基本运作单位线程(英语:thread,台湾译为运行绪),操作系统技术中的术语,是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包涵在进程之中,一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。在UnixSystemV及SunOS中也被称为轻量进程(lightweightprocesses),但轻量进程指内核线程(kernelthread),而把用户线程(userthread)称为线程。线程是独立调度和分派的基本单位。线程可以操作系统内核调度的内核线程,如Win32线程;由用户进程自行调度的用户线程,如LinuxPortableThread;或者由内核与用户进程,如Windows7的线程,进行混合调度。同一进程中的多条线程将共享该进程中的全部系统资源,如虚拟地址空间,文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈(callstack),自己的寄存器环境(registercontext),自己的线程本地存储(thread-localstorage)。一个进程可以有很多线程,每条线程并行执行不同的任务。在多核或多CPU,或支持Hyper-threading的CPU上使用多线程程序设计的好处是显而易见,即提高了程序的执行吞吐率。在单CPU单核的计算机上,使用多线程技术,也可以把进程中负责IO处理、人机交互而常备阻塞的部分与密集计算的部分分开来执行,编写专门的workhorse线程执行密集计算,从而提高了程序的执行效率进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位。线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定.线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。多进程:进程是程序在计算机上的一次执行活动。当你运行一个程序,你就启动了一个进程。显然,程序是死的(静态的),进程是活的(动态的)。进程可以分为系统进程和用户进程。凡是用于完成操作系统的各种功能的进程就是系统进程,它们就是处于运行状态下的操作系统本身;所有由用户启动的进程都是用户进程。进程是操作系统进行资源分配的单位。进程又被细化为线程,也就是一个进程下有多个能独立运行的更小的单位。在同一个时间里,同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态,这便是多任务。现代的操作系统几乎都是多任务操作系统,能够同时管理多个进程的运行。多任务带来的好处是明显的,比如你可以边听mp3边上网,与此同时甚至可以将下载的文档打印出来,而这些任务之间丝毫不会相互干扰。那么这里就涉及到并行的问题,俗话说,一心不能二用,这对计算机也一样,原则上一个CPU只能分配给一个进程,以便运行这个进程。我们通常使用的计算机中只有一个CPU,也就是说只有一颗心,要让它一心多用,同时运行多个进程,就必须使用并发技术。实现并发技术相当复杂,最容易理解的是“时间片轮转进程调度算法”,它的思想简单介绍如下:在操作系统的管理下,所有正在运行的进程轮流使用CPU,每个进程允许占用CPU的时间非常短(比如10毫秒),这样用户根本感觉不出来CPU是在轮流为多个进程服务,就好象所有的进程都在不间断地运行一样。但实际上在任何一个时间内有且仅有一个进程占有CPU。如果一台计算机有多个CPU,情况就不同了,如果进程数小于CPU数,则不同的进程可以分配给不同的CPU来运行,这样,多个进程就是真正同时运行的,这便是并行。但如果进程数大于CPU数,则仍然需要使用并发技术。进行CPU分配是以线程为单位的,一个进程可能由多个线程组成,这时情况更加复杂,但简单地说,有如下关系:总线程数CPU数量:并发运行并行运行的效率显然高于并发运行,所以在多CPU的计算机中,多任务的效率比较高。但是,如果在多CPU计算机中只运行一个进程(线程),就不能发挥多CPU的优势。这里涉及到多任务操作系统的问题,多任务操作系统(如Windows)的基本原理是:操作系统将CPU的时间片分配给多个线程,每个线程在操作系统指定的时间片内完成(注意,这里的多个线程是分属于不同进程的).操作系统不断的从一个线程的执行切换到另一个线程的执行,如此往复,宏观上看来,就好像是多个线程在一起执行.由于这多个线程分属于不同的进程,因此在我们看来,就好像是多个进程在同时执行,这样就实现了多任务多线程:在计算机编程中,一个基本的概念就是同时对多个任务加以控制。许多程序设计问题都要求程序能够停下手头的工作,改为处理其他一些问题,再返回主进程。可以通过多种途径达到这个目的。最开始的时候,那些掌握机器低级语言的程序员编写一些“中断服务例程”,主进程的暂停是通过硬件级的中断实现的。尽管这是一种有用的方法,但编出的程序很难移植,由此造成了另一类的代价高昂问题。中断对那些实时性很强的任务来说是很有必要的。但对于其他许多问题,只要求将问题划分进入独立运行的程序片断中,使整个程序能更迅速地响应用户的请求。最开始,线程只是用于分配单个处理器的处理时间的一种工具。但假如操作系统本身支持多个处理器,那么每个线程都可分配给一个不同的处理器,真正进入“并行运算”状态。从程序设计语言的角度看,多线程操作最有价值的特性之一就是程序员不必关心到底使用了多少个处理器。程序在逻辑意义上被分割为数个线程;假如机器本身安装了多个处理器,那么程序会运行得更快,毋需作出任何特殊的调校。根据前面的论述,大家可能感觉线程处理非常简单。但必须注意一个问题:共享资源!如果有多个线程同时运行,而且它们试图访问相同的资源,就会遇到一个问题。举个例子来说,两个线程不能将信息同时发送给一台打印机。为解决这个问题,对那些可共享的资源来说(比如打印机),它们在使用期间必须进入锁定状态。所以一个线程可将资源锁定,在完成了它的任务后,再解开(释放)这个锁,使其他线程可以接着使用同样的资源。多线程是为了同步完成多项任务,不是为了提高运行效率,而是为了提高资源使用效率来提高系统的效率。线程是在同一时间需要完成多项任务的时候实现的。一个采用了多线程技术的应用程序可以更好地利用系统资源。其主要优势在于充分利用了CPU的空闲时间片,可以用尽可能少的时间来对用户的要求做出响应,使得进程的整体运行效率得到较大提高,同时增强了应用程序的灵活性。更为重要的是,由于同一进程的所有线程是共享同一内存,所以不需要特殊的数据传送机制,不需要建立共享存储区或共享文件,从而使得不同任务之间的协调操作与运行、数据的交互、资源的分配等问题更加易于解决。进程间通信(IPC,Inter-ProcessCommunication),指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。进程是计算机系统分配资源的最小单位。每个进程都有自己的一部分独立的系统资源,彼此是隔离的。为了能使不同的进程互相访问资源并进行协调工作,才有了进程间通信。这些进程可以运行在同一计算机上或网络连接的不同计算机上。进程间通信技术包括消息传递、同步、共享内存和远程过程调用。
Ⅶ 一心多用是什么人格
人不能一心多用。严格意义上来讲。人的大脑不支持“一心多用”!人们广泛上说某某可以一心多用,可以同时做什么什么事情,更多的建立在多次训练后的结果,将某种行为固化成为一种简单的动作程序,这样当然就可以同时执行了。某些人确实可以在没做过某些事的前提下,进行一心多用的同时做好几件事,但是那都是建立在大脑数据之上完成的,简单说,你的大脑已经对这件事进行了数据采集,过程的模拟实现(幻想),之后你尝试所谓的一心多用,确实就可以实现了,举个例子:同时画圆和正方形,一个成年人第一次进行这样的尝试,几乎也可以完成,但是绝对不标准,甚至失败,并且做之前,他都进行了思考,思考的过程,就是大脑建模模拟并尽量固化,从而实现的一个表现,这也证明了,你的大脑只有一个聚焦点。从另一个角度将:你不可能一心二用,或者多用,那是人格分裂!,从哲学和思维上讲,我是谁?你就是你大脑中的一个逻辑思维体,我们假设:假如你可以一心多用,那么你将可以对两件或者多件事情进行处理并表达出不同的意见,同时即也能对一件事进行不同方式的处理和不同的意见结果,即:多重人格,那么你也就不是你了,显然作为碳基生命体,人类只是一个个体,而不是多个个体的合集,一心多用的本质毫无意义。
Ⅷ 什么是并发运行
1、并发运行就是让计算机同时运行几个程序或同时运行同一程序多个进程或线程。
2、早期的计算机只具有一个中央处理器(CPU)并且是单核(只有一个运算器)的,这种情况下计算机操作系统采用并发技术实现并发运行,具体做法是采用“ 时间片轮询进程调度算法”,它的思想简单介绍如下: 在操作系统的管理下,所有正在运行的进程轮流使用CPU,每个进程允许占用CPU的时间非常短(比如10毫秒),这样用户根本感觉不出来CPU是在轮流为多个进程服务,就好象所有的进程都在不间断地运行一样。但实际上在任何一个时间内有且仅有一个进程占有CPU及CPU的运算器。
3、现阶段许多计算机具有多个中央处理器或一个处理器具有多个运算器(多核),情况就不同了,如果进程数小于CPU或运算器数,则不同的进程可以分配给不同的CPU或运算器来运行,这样,各个进程就是真正同时运行的,这便是并行。但如果进程数大于CPU或运算器数,则仍然需要使用并发技术。
4、有些操作系统并不支持多个CPU或多核CPU,如 ms winodws 9x、3.x,这样的操作系统多个CPU、或多核CPU对它们来说是无用的。
Ⅸ 如何保证自己充分地利用自己的时间
充分利用时间资源
数学家华罗庚说过:“成功的人无一不是利用时间的能手!”
实际上,只要扎扎实实地用好每一分钟,几乎不可能不能成才、有所作为、享受美好的生活及健康长寿。有些人一生都没有利用好时间,有些人只是利用好了青春,有些人只是利用了一生中的几年,一流人才在尽量利用好每一天,而高手们在尽量利用好每一分钟乃至每一秒钟。纵观高级人才的行为,很少有浪费时间的行为,他们的成功实质上时间利用上的成功。
充分利用时间,实质上就是以较少的时间做较多的事情。办每件事都要考虑节约时间的问题。有些事情不能节约时间,为了保险还要投入较多的时间。例如,试验新的水稻品种,要经过一定时间的试验成功之后,才能全面推广。如果急于推广,有时会造成很大的损失。
充分利用时间是一个永恒的问题,人类利用时间的能力在不断进步。如何充分利用时间呢?
一、以较小的时间单位办事。这样有利于充分安排和利用每一点点时间,一时节约的时间和精力或许不多,但长期积累,可节约大量的时间。许多科学家、企业家、政治家办事常以小时、分钟为单位,而一般人常以天为时间单位。美国人办事常以小时、分钟为单位来计算,而我们办事常以一天、一周为单位来计算。可见,我们的时间观念远远比不上美国人,因而急需改进。
犹太人把时间视作金钱,常以1分钟得到多少钱的概念来工作。犹太老板请员工做事,工薪是以小时计算的。犹太人会见客人,十分注意恪守时间,绝不拖延。客人来访,必须要预约时间,否则要吃闭门羹。犹太人对于突然来客是十分讨厌的,如果是做生意,可能会导致失败。
二、多限时。人的心理很微妙,一旦知道时间很充足,注意力就会下降,效率也会跟着降低;一旦知道必须在什么时间里完成某事,就会自觉努力,使得效率大大提高。人的潜力是很大的,多限制时间通常不会影响心身健康,却可大大提高办事效率,何乐而不为呢?
大科学家爱因斯坦成才途径是艰难的。对他而言,根本就谈不上什么科学研究条件。大学毕业后,尽管他想当一名物理学家,由于是犹太人,他才当上一个邮政局的小职员。但艰难的生活并没有动摇他攀登科学高峰的决心。他将一天8小时的工作有4小时内干完。其余的时间用来进行学习和研究。
对多数事情而言,既可在较长的时间里做完,也可在较短的时间里做完,弹性相当大。多限制时间有助于减少办事时间,从而达到充分利用时间的目的。一件事情8小时可以做完,如果只给4小时,也可以想办法完成。例如,开会最好限制时间,并提前告诉参加会议者需要多长时间,这样既让他们好安排时间,又利于减少开会时间。又如,约见朋友时,先说明自己想要多少时间交谈,有了这个限制,大家就会认真交谈及直奔主题,避免了无谓的聊天,使得交谈的效率大大提高。再如,有事与他人协商时,不妨请对方在指定的时间内答复,以免浪费时间。比如说:“这件事你考虑一下,下午打个电话答复我,好吗?”一般不要说:“你想好了,打个电话给我。”否则,对方很可能会拖延较长时间,而你却一直地等,既浪费时间,又让人厌烦,不可取。
三、平常要充分利用时间,关键时刻要抢时间。如果抢时间的能力差,就很容易在关键时刻失败,因此,每个人都要掌握好抢时间的技术。
四、采用先进的工具和技术节约时间。这样一时节约的时间或许不多,但长期积累则很多。假如一生都尽量采用较先进的工具和技术,往往可以取得成功。尽管使用先进的工具和技术可能要花不小的代价,但与长期积累所节约的时间相比,往往是值得的。
电脑是人类的好助手,花一些时间精通电脑很有好处。随身携带一个笔记本电脑,乘飞机、坐汽车、坐火车都可以学习、工作和娱乐。
五、把自己的时间安排得满满的,从而促使自己努力。这是充分利用时间的最好办法。假如给自己安排的事情不多,那么,无论如何认真,时间还是没有被充分利用。
把自己一生要做的事情都安排得满满的,比如一生准备干多少事业,把自己的时间安排得满满的,从而促使自己勤奋。这一时对充分利用时间或许不很有利,但一生积累,的确非常有益。
六、优先办理重要的事情。所做的事情越有意义,时间的利用率就越高,反之,时间的利用率就越低。如果把大部分时间用在锁碎的事情上,那是非常不应该的。
七、投入最多的时间发挥自己的特长。发挥特长有助于个人发展,因此,应投入较多的时间发挥特长。投入于特长的时间越多,对个人的发展越有利,一生的时间利用率也就越高。
八、通过合作节约时间。对于一件事,可分割成几个较小的部分,自己只做其中一部分,其它部分让别人去做。这样可为自己节约很多时间。比如,将部分工作(特别是烦琐事务)分给下属去做;请咨询公司收集有关信息。与人协作时,最好找效率不低于自己的人作伙伴;对比自己更重要的人,要配合他的时间。
有些事情自己无法亲自去做,可请他人协助。个人的力量是有限的,要充分利用时间,就要尽量利用别人的力量,让别人的时间为自己的时间。例如,工人的工作时间都由企业家管理,一个优秀的企业家,无不把这笔时间当做自己的时间而好好利用。
九、一心多用。边吃饭,边听新闻、音乐;边看电视,边交谈;边看书,边交谈;边吃饭,边交谈;边打乒乓球,边交谈。在刷牙、洗脸、刮胡子、穿着打扮时,可让自己放松、放松。高级人才都有一心多用的愿望,长期如此,也就在不知不觉之中形成了习惯,这对于充分利用时间非常有益。�
大多数日本人无法接受无所作为的消遣方式,并把无所事事的消遣看作是痛苦的事情,因此,他们即使是在旅游、度假,也会安排一些有意义的事情,以达到边玩、边学习或边工作的目的。这样一时利用的时间资源或许不多,但一代人所争取的时间资源将很多,代代相传,对于民族发展将万分有利。
十、给自己找更多的事情做。没事做或没有较多的事情做,是很多人没有充分利用时间的主要原因。不断进取,树立较大的目标,是使自己有更多的事情做的最好办法。个人的潜力是很大的,而大部分人只用到潜力的很小部分。假如让自己一天做一件事情,可以度过每一天;如果让自己一天做两件事情,也可以度过每一天。如果你让自己一天做10件事,你也可以想办法完成它。
十一、利用间断时间。比如看电视时,人们通常只留意其精彩的内容,因此,通过多换台可以得到更多精彩的内容。边看电视边做其它事情,电视内容精彩时,就看一看,反之,就做事。在公文包里放一本好书,有空就拿出来看一看,工作中间没事时可拿出来看;在饭店里等吃饭时看一看……
十二、利用零碎时间。利用好零碎时间并不难,但最容易为人们所突视。超级人才与一般人才的区别主要在于他们善于利用零碎时间,尽管一时的区别并不大,但长期积累,差距就产生了。例如坐地铁、坐火车时,读份报纸或构思一个文件,或者好好地自我放松一下(比如闭目养神)。
在等待的时间里,可考虑发展计划、读几页书、看看报纸、处理一些琐事、运动或放松一下。比如,带上一个小问题在吃饭排队时思考;交给上司递方案往往要坐着等待他答复,可思考与此方案有关而尚未完成的问题。
一个不善于利用零碎时间的人,不可能成为世界级人才。善于利用琐碎时间,一时得利或许不大,但长期积累,是非常有益的。难怪高级人才都重视零碎时间,而且都自我磨炼成为利用琐碎时间的能手?
十三、多考虑现在和未来,少考虑过去的事情,以充分利用时间和精力。回顾过去往往会浪费时间和精力。当然,在处理许多事情时,往往要考虑过去的经验、教训,因为过去有些东西可做为现在或以后办事的参考。
十四、充分利用休息时间。比如,利用吃饭时间、饭后短暂的休息时间、运动后放松的时间,和朋友、同事交谈,这样既有利于放松心身及消除疲劳,又利于交友。有些领导者常利用吃饭和饭后休息的时间,轮流与下属、同事交谈,这样既有利于增进与下属的互相了解,又利于获得良好的意见和建立良好的团体气氛,又可减少一些会议和会谈,十分有益。
十五、被干扰的时候做些简单的事情。不速之客来了,可边应酬边办事。对于无关紧要的会议,应想办法推掉,以免浪费时间。不得已参加这些会议时,可以简单思考一下某个办事计划。
十六、常做记录。随身带一本小册子,有好的想法就记下来。比如,随时记录改进工作、做好某事的好办法,学习的心得体会等。好的想法不记下来,很容易忘记,即使勉强能回忆起来,也很费时间和精力。一旦形成随时记录灵感和心得的习惯,你会发现自己的灵感和心得很多,对于个人的成才、发展都非常有益。难怪多数高级人才都有随时记录灵感和心得的习惯。
小的笔记本可放在衣袋或公文包里,大的笔记本通常只能放在公文包里。每个人最好安排几本笔记本,一本是学习用的,一本是工作用的,一本放在公文包里,一本放在睡床上,一本放在厕所里,并分别配上笔。这个投资相当小,却可换来很多方便,避免为找笔记本而浪费时间和精力。
躺在床上时,突然有些灵感,可立刻写到笔记本。有些人不看笔记本也能写出基本端正的字句。有些人在写字时眼睛也不大留意笔记本,以免让眼睛浪费精力。
许多高手除了拥有笔记本电脑外,还有小巧的快译通,随时都可以将心得记录下来,相比笔记本电脑方便得多。如果要记录的内容多,用笔记本电脑是比较好的。
根据个人的实际情况,每个人都要制订一套充分利用时间的方案,并长期认真执行,以逐步形成充分利用时间的习惯。