Как реализовывается многопоточность программы?

Question

[Александр]

Мне просто интересно, как программист создает программу, которая может использовать все имеющиеся ядра процессора? Ведь, используя 4 ядра вместо 2-х, можно получить и более высокую производительность, верно? Но как это реализовывается? Посредством определенных инструкций языка, на котором пишешь программу или иным образом?

Comments

[Roman K]

Микола Деревло, мне кажется, вы ошиблись "ться"

[Александр]

Микола Деревло, я не задавал ЭТОТ вопрос в данных категориях. Посмотрите внимательнее.

[Микола Деревло]

to Александр
сорян, возможно меня переклинило и я ошибся
Вот простой пример многопоточности на крестах, с использованием pthread

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5

void *PrintHello(void *threadid) {
   long tid;
   tid = (long)threadid;
   cout << "Hello World! Thread ID, " << tid << endl;
   pthread_exit(NULL);
}

int main () {
   pthread_t threads[NUM_THREADS];
   int rc;
   int i;
   
   for( i = 0; i < NUM_THREADS; i++ ) {
      cout << "main() : creating thread, " << i << endl;
      rc = pthread_create(&threads[i], NULL, PrintHello, (void *)i);
      
      if (rc) {
         cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
         exit(-1);
      }
   }
   pthread_exit(NULL);
}

$gcc test.cpp -lpthread

main() : creating thread, 0
main() : creating thread, 1
main() : creating thread, 2
main() : creating thread, 3
main() : creating thread, 4
Hello World! Thread ID, 0
Hello World! Thread ID, 1
Hello World! Thread ID, 2
Hello World! Thread ID, 3
Hello World! Thread ID, 4

to Roman Kitaev
Русский не мой родной язык, поэтому я могу делать опечатки.
Я могу писать на родном языке без ошибок, но я сомневаюсь что вы или другие его поймут.

Answer 1

[Roman K]

Тебе ещё много всего нужно изучить, прежде чем приступить к этому.

Ведь, используя 4 ядра вместо 2-х, можно получить и более высокую производительность, верно?

Не всегда. Если алгоритмы, которые можно "распараллелить", если те, которые нельзя.

Но как это реализовывается?

У любой актуальной ОС есть такие сущности, как процессы и потоки (threads). И у большинства языков есть средства для работы с этим всем

Answer 2

[Александр Таратин]

Касательно c++
1. Апи oc и либы абстрагирующие их (std::thread сюда же)
2. https://software.intel.com/ru-ru/blogs/2011/11/21/... разновидность 1. но этот подход довольно сильно отличается от библиотек поэтому стоит вынести отдельно.
3. Cuda www.nvidia.ru/object/cuda-parallel-computing-ru.html
4. Opencl https://www.khronos.org/opencl/ тоже что и Cuda но без привязки к nvidia
5. SIMD intrinsics не многопоточность, но параллельное исполнение на уровне процессора.
Пример обертки https://github.com/QuantStack/xsimd которая их использует.