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python多核cpu使用率

發布時間:2022-04-16 08:44:28

python的多線程為什麼不能利用多核CPU

因為python的解釋器cpython中有 GIL全局解釋器鎖,他保證了解釋器一次只能跑一個線程,並不能實現並行,而只能實現並發,所以就算你有再多的核,也不能用上。

❷ python多線程為什麼不能利用多核cpu

按道理它應該能做到佔用兩個核的 CPU 資源,可是實際運行情況卻是沒有什麼改變,還是只佔了 50% CPU 不到。這又是為什麼呢?難道 python 線程不是操作系統的原生線程?打開 system monitor 一探究竟,這個佔了 50% 的 python 進程確實是有兩個線程在跑。

❸ python是單線程的解釋語言,為何運行時多核cpu的佔用率會同時提升

(1) 在RTOS系統啟動前, 使用Tick中斷測試CPU的處理能力基準 CPUPerformanceBase;
(2) 在系統進入運行後, 使用空閑任務執行與測試CPU處理能力基準完全相同的演算法, 得到RTCPUPerformance.
(3) 周期地計算CPU佔用率, 並清除RTCPUPerformance的值, 一般每秒鍾計算一次:
RealTime CPU Load = 1 - (RTCPUPerformance/CPUPerformanceBase) * 100%

❹ Python的多個線程是否會同時運行在多個CPU內核里

不會,python目前不適應運行在多核上的多線程。僅能使用單核,如果需要多核你可以考慮多進程方式。

❺ python如何利用多核cpu

你需要利用JavaScript,然後才能夠直接使用這個多核的CPU用編程的語言。

❻ 為什麼python下想要充分利用多核cpu,就用多進程

因為python多線程是只用一個cpu.
所以多個cpu, 你得用多進程, cpu自己調度,才能充分利用

❼ 簡述python進程,線程和協程的區別及應用場景

協程多與線程進行比較
1) 一個線程可以多個協程,一個進程也可以單獨擁有多個協程,這樣python中則能使用多核CPU。
2) 線程進程都是同步機制,而協程則是非同步
3) 協程能保留上一次調用時的狀態,每次過程重入時,就相當於進入上一次調用的狀態

❽ 如何讓一個Python的腳本跑滿多核的CPU

python由於GIL的關系,python的多線程並沒有發揮多核的作用,這些線程都是在在單核上跑的
所以要想發揮多核的作用,就需要使用多進程,盡可能的在每一個CPU核心上分配到一個python進程。
所以要想跑滿多核CPU就得多進程多線程互相結合

❾ Python如何利用多核處理器

GIL 與 Python 線程的糾葛

GIL 是什麼東西?它對我們的 python 程序會產生什麼樣的影響?我們先來看一個問題。運行下面這段 python 程序,CPU 佔用率是多少?

# 請勿在工作中模仿,危險:)def dead_loop(): while True: passdead_loop()

答案是什麼呢,佔用 100% CPU?那是單核!還得是沒有超線程的古董 CPU。在我的雙核 CPU 上,這個死循環只會吃掉我一個核的工作負荷,也就是只佔用 50% CPU。那如何能讓它在雙核機器上佔用 100% 的 CPU 呢?答案很容易想到,用兩個線程就行了,線程不正是並發分享 CPU 運算資源的嗎。可惜答案雖然對了,但做起來可沒那麼簡單。下面的程序在主線程之外又起了一個死循環的線程

import threadingdef dead_loop(): while True: pass# 新起一個死循環線程t = threading.Thread(target=dead_loop)t.start()# 主線程也進入死循環dead_loop()t.join()

按道理它應該能做到佔用兩個核的 CPU 資源,可是實際運行情況卻是沒有什麼改變,還是只佔了 50% CPU 不到。這又是為什麼呢?難道 python 線程不是操作系統的原生線程?打開 system monitor 一探究竟,這個佔了 50% 的 python 進程確實是有兩個線程在跑。那這兩個死循環的線程為何不能占滿雙核 CPU 資源呢?其實幕後的黑手就是 GIL。

GIL 的迷思:痛並快樂著

GIL 的全稱為Global Interpreter Lock,意即全局解釋器鎖。在 Python 語言的主流實現 CPython 中,GIL 是一個貨真價實的全局線程鎖,在解釋器解釋執行任何 Python 代碼時,都需要先獲得這把鎖才行,在遇到 I/O 操作時會釋放這把鎖。如果是純計算的程序,沒有 I/O 操作,解釋器會每隔 100 次操作就釋放這把鎖,讓別的線程有機會執行(這個次數可以通過sys.setcheckinterval來調整)。所以雖然 CPython 的線程庫直接封裝操作系統的原生線程,但 CPython 進程做為一個整體,同一時間只會有一個獲得了 GIL 的線程在跑,其它的線程都處於等待狀態等著 GIL 的釋放。這也就解釋了我們上面的實驗結果:雖然有兩個死循環的線程,而且有兩個物理 CPU 內核,但因為 GIL 的限制,兩個線程只是做著分時切換,總的 CPU 佔用率還略低於 50%。

看起來 python 很不給力啊。GIL 直接導致 CPython 不能利用物理多核的性能加速運算。那為什麼會有這樣的設計呢?我猜想應該還是歷史遺留問題。多核 CPU 在 1990 年代還屬於類科幻,Guido van Rossum 在創造 python 的時候,也想不到他的語言有一天會被用到很可能 1000+ 個核的 CPU 上面,一個全局鎖搞定多線程安全在那個時代應該是最簡單經濟的設計了。簡單而又能滿足需求,那就是合適的設計(對設計來說,應該只有合適與否,而沒有好與不好)。怪只怪硬體的發展實在太快了,摩爾定律給軟體業的紅利這么快就要到頭了。短短 20 年不到,代碼工人就不能指望僅僅靠升級 CPU 就能讓老軟體跑的更快了。在多核時代,編程的免費午餐沒有了。如果程序不能用並發擠干每個核的運算性能,那就意謂著會被淘汰。對軟體如此,對語言也是一樣。那 Python 的對策呢?

Python 的應對很簡單,以不變應萬變。在最新的 python 3 中依然有 GIL。之所以不去掉,原因嘛,不外以下幾點:

❿ 在python中線程和協程的區別是什麼

在python中線程和協程的區別:1、一個線程可以擁有多個協程,這樣在python中就能使用多核CPU;2、線程是同步機制,而協程是非同步;3、 協程能保留上一次調用時的狀態,每次過程重入時,就相當於進入上一次調用的狀態。

一、首先我們來了解一下線程和協程的概念

1、線程

線程是進程的一個實體,是CPU調度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位.線程自己基本上不擁有系統資源,只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源。線程間通信主要通過共享內存,上下文切換很快,資源開銷較少,但相比進程不夠穩定容易丟失數據。

2、協程

協程是一種用戶態的輕量級線程,協程的調度完全由用戶控制。協程擁有自己的寄存器上下文和棧。協程調度切換時,將寄存器上下文和棧保存到其他地方,在切回來的時候,恢復先前保存的寄存器上下文和棧,直接操作棧則基本沒有內核切換的開銷,可以不加鎖的訪問全局變數,所以上下文的切換非常快。

二、協程與線程的比較

1) 一個線程可以擁有多個協程,一個進程也可以單獨擁有多個協程,這樣python中則能使用多核CPU。

2) 線程進程都是同步機制,而協程則是非同步。

3)協程能保留上一次調用時的狀態,每次過程重入時,就相當於進入上一次調用的狀態。

三、線程、協程在python中的使用

1、多線程一般是使用threading庫,完成一些IO密集型並發操作。多線程的優勢是切換快,資源消耗低,但一個線程掛掉則會影響到所有線程,所以不夠穩定。現實中使用線程池的場景會比較多,具體可參考《python線程池實現》。

2、協程一般是使用gevent庫,當然這個庫用起來比較麻煩,所以使用的並不是很多。相反,協程在tornado的運用就多得多了,使用協程讓tornado做到單線程非同步,據說還能解決C10K的問題。所以協程使用的地方最多的是在web應用上。

總結一下:

IO密集型一般使用多線程或者多進程,CPU密集型一般使用多進程,強調非阻塞非同步並發的一般都是使用協程,當然有時候也是需要多進程線程池結合的,或者是其他組合方式。

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