高性能服务端系列：处理器篇

我们知道CPU的核数量是有限的，一般是1-32核不等，而现代操作系统是多任务操作系统，同一时刻在运行的进程数量一般都会远远超过CPU的核数量。简单的说就是并行运行的任务数量最多就是CPU的核数，但是并发运行的任务数量可以有很多。打个比方，对于单核的CPU,如果不能并发运行多个任务的话，那么所有任务都会是串行的，假设某个任务进行一次远程调用，而远程调用的时间比较长，那么这样的系统效率将会非常低，如果能并发执行的话，在一个任务等待的时候，操作系统可以把CPU时间片分给其它其它任务运行，而前一个任务等待完毕后，操作系统再次调度CPU，重新让它继续运行，这样对于使用者来说，感觉就像是同时在运行多个任务。

context switch的开销

保存和恢复context

那是不是并发运行的任务越多越好呢？答案当然是否定的，并发运行任务带来的最大的缺点就是上下文切换(context switch)带来的开销。上下文(context)指的是当前任务运行时，在CPU寄存器，程序计数器中保存的状态。每一次进行线程切换时，需要保存当前所有寄存器、程序计数器、栈指针等，等线程切换回来的时候又要对这些内容进行恢复。

污染CPU缓存

当频繁的进行线程切换的时候，因为运行的任务不一样了，对应的CPU cache中的数据也不一样，当被阻塞的线程重新执行的时候，CPU cache中的内容很可能已经发生了变化，以前在缓存中的数据可能要重新从主存中加载。

因此，在系统设计的时候，应该尽量避免不必要的上下文切换。比如nodejs、golang、actor model、netty等等这些并发模型，都减少了不必要的上下文切换。

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（编辑：PHP编程网 - 湛江站长网）

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