multi-core processor任务调度机制及指定场景下进程执行方式问询

基础前提说明 #

先明确你给出的固定约束：

• 硬件：2物理核心，每核心2个逻辑处理器，共4个可用逻辑处理器
• 环境：无其他等待进程，CPU资源完全分配给目标进程，调度策略为非抢占式FCFS
• 进程结构：1个进程内核线程（PKT，内核级调度实体）、2个用户级线程（ULT，用户态线程库管理）

核心规则澄清：只有内核级线程是操作系统可感知的调度单元，能被独立分配到不同逻辑处理器运行；用户级线程对内核不可见，所有用户级线程共享所属进程的内核线程的CPU时间片，无法被内核独立调度。

对应场景的执行流程 #

场景1：严格符合你描述的1个内核线程（多对一线程模型） #

这种情况下操作系统只能看到1个调度实体，只会给该进程分配1个逻辑处理器，无法实现多线程并行，执行时序如下：

|--PKT_C1_LP1--1s--| |--T1_C1_LP1--1s--| |--TSK1_C1_LP1--1s--| |--T2_C1_LP1--2s--| |--TSK2_C1_LP1--1s--|
----------------------------------------- 时间轴 ---------------------------------------->

总执行耗时为6秒，全程仅占用1个逻辑处理器，其余3个逻辑处理器处于空闲状态。

场景2：2个用户线程实际为内核级线程（共3个内核线程，匹配你猜想的并行逻辑） #

如果你所指的2个用户线程本身也是内核级调度实体（即进程共3个内核线程），那么操作系统可以将不同线程调度到不同逻辑处理器并行执行，执行时序和你猜想的完全一致：

|--PKT_C1_LP1--1s--| |--T1_C1_LP1--1s--|          |--TSK1_C1_LP1--1s--| 
                     |--T2_C1_LP2--2s-----------| |--TSK2_C1_LP2--1s--|
--------------------------- 时间轴 -------------------------->

总执行耗时为4秒，最多占用2个逻辑处理器，剩余2个逻辑处理器空闲。

猜想校验说明 #

你给出的并行时序成立的前提是两个工作线程拥有独立的内核调度实体，也就是属于内核级线程，否则无法被操作系统独立调度到不同逻辑处理器并行运行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者A Farmanbar