多线程的Ruby程序只使用100%的CPU

Question

我正在使用ruby-head和Debian wheezy x64。当我运行一个多线程的ruby脚本时，htop显示它在视觉上使用了多个核心，并且在进程列表中它正在使用100%的CPU，但它只使用了一个核心的100%容量。我认为可能有多个核心正在以100%的速度运行，这个数字似乎太方便了，不会被程序逻辑或其他硬件方面限制。如果操作系统限制了我使用的可用指令数量，那么我该如何阻止这种情况发生？

编辑更多信息：

我的意思是在视觉上使用多个内核，例如：47％内核1，29％内核2和24％内核3。这些百分比不断地上下变化，转移到不同的一组内核上，但总体上始终相加为100％-102％。使用了超过3（/ 8总共）个内核，但除了最负担的三个内核之外的任何内核都只利用2％或更少的容量。我想我还应该提到这是一个linode VPS。

编辑：

看起来我误读了2.0将具有真正的并行线程的承诺，而不是实际的发布信息。是时候转向Jruby了...

- gtech

Answer 1

你没有提及你正在使用哪个Ruby实现。并非所有的Ruby实现都能将Ruby线程调度到多个CPU上。

具体而言：

• MRI将Ruby线程实现为解释器内部的绿色线程，并由其自己进行调度；它不能同时调度多个线程，也不能将它们调度到多个CPU上
• YARV将Ruby线程实现为本机操作系统线程（POSIX线程或Windows线程），并让操作系统进行调度，但它会在它们周围放置一个巨大的VM锁（GVL），以便任何给定时间只有一个Ruby线程可以运行
• Rubinius将Ruby线程实现为本机操作系统线程（POSIX线程或Windows线程），并让操作系统进行调度，但它会在它们周围放置一个全局解释器锁（GIL），以便任何给定时间只有一个Ruby线程可以运行；Rubinius 2.0将会有细粒度锁，以便多个Ruby线程可以在任何给定时间运行
• JRuby将Ruby线程实现为JVM线程，并使用细粒度锁，以便多个线程可以运行；然而，这些线程是否被调度到多个CPU上取决于使用的JVM，一些允许此操作，一些则不允许
• IronRuby将Ruby线程实现为CLI线程，并使用细粒度锁，以便多个线程可以运行；然而，这些线程是否被调度到多个CPU上取决于使用的VES，一些允许此操作，一些则不允许
• MacRuby将Ruby线程实现为本机操作系统线程，并使用细粒度锁，以便多个线程可以同时在多个CPU上运行

我不了解Topaz、Cardinal、MagLev、MRuby和所有其他实现。

- Jörg W Mittag

Answer 2

MRI在其解释器中将Ruby线程实现为Green Threads。不幸的是，它不允许这些线程并行调度，它们只能一次运行一个线程。

详见类似问题这里

- rudolph9

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我以为 Ruby 2.0 已经解决了这个问题。另外，我不确定你的回答是否有意义，因为我明显看到操作系统正在显示多个核心被利用。 - gtech

不，Ruby中的全局解释器锁对于实现真正的多线程是很困难的工作。 - rudolph9

啊，抱歉。看起来我只是在阅读该功能的承诺。是时候转向Jruby了。 - gtech

@rudolph9提供的链接到全局解释器锁由于格式错误而出现404错误。这个评论包含了一个修复后的链接。 - Excalibur

@Excalibur 谢谢你让我知道，我会更新我的帖子。 - rudolph9