怎么才能开启超线程技术

超线程（Hyper-Threading，简称“HT”

超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高的CPU的运行效率。

超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源，理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程，P4处理器需要多加入一个Logical CPU Pointer（逻辑处理单元）。因此新一代的P4 HT的die的面积比以往的P4增大了5%。而其余部分如ALU（整数运算单元）、FPU（浮点运算单元）、L2 Cache（二级缓存）则保持不变，这些部分是被分享的。

虽然采用超线程技术能同时执行两个线程，但它并不象两个真正的CPU那样，每各CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。

工作原理

在处理多个线程的过程中，多线程处理器内部的每个逻辑处理器均可以单独对中断做出响应，当第一个逻辑处理器跟踪一个软件线程时，第二个逻辑处理器也开始对另外一个软件线程进行跟踪和处理了。

另外，为了避免CPU处理资源冲突，负责处理第二个线程的那个逻辑处理器，其使用的是仅是运行第一个线程时被暂时闲置的处理单元。

例如：当一个逻辑处理器在执行浮点运算(使用处理器的浮点运算单元)时，另一个逻辑处理器可以执行加法运算(使用处理器的整数运算单元)。这样做，无疑大大提高了处理器内部处理单元的利用率和相应的数据、指令处吞吐能力。对于Prescott处理器，发热量大也主要是因为它。

实现超线程的前提条件

(1)需要CPU支持

目前正式支持超线程技术的CPU有Pentium4 306GHz 、240C、260C、280C 、30GHz、32GHz以及Prescott处理器，还有部分型号的Xeon。

(2)需要主板芯片组支持

正式支持超线程技术的主板芯片组的主要型号包括Intel的875P，E7205，850E，865PE/G/P，845PE/GE/GV，845G(B-stepping)，845E。875P，E7205，865PE/G/P，845PE/GE/GV芯片组均可正常支持超线程技术的使用，而早前的845E以及850E芯片组只要升级BIOS就可以解决支持的问题；

SIS方面有SiS645DX(B版)、SiS648(B版)、SIS655、SIS658、SIS648FX；

威盛方面有P4X400A、P4X600、P4X800。

(3)需要主板BIOS支持

主板厂商必须在BIOS中支持超线程才行。

(4)需要操作系统支持

目前微软的操作系统中只有Windows XP专业版及后续版本支持此功能，而在Windows 2000上实现对超线程支持的计划已经取消了。

(5)需要应用软件支持

一般来说，只要能够支持多处理器的软件均可支持超线程技术，但是实际上这样的软件并不多，而且偏向于图形、视频处理等专业软件方面，游戏软件极少有支持的。应用软件有Office 2000、Office XP等。另外Linux kernel 24x以后的版本也支持超线程技术。

CPU生产商为了提高CPU的性能，通常做法是提高CPU的时钟频率和增加缓存容量。不过目前CPU的频率越来越快，如果再通过提升CPU频率和增加缓存的方法来提高性能，往往会受到制造工艺上的限制以及成本过高的制约。

　　尽管提高CPU的时钟频率和增加缓存容量后的确可以改善性能，但这样的CPU性能提高在技术上存在较大的难度。实际上在应用中基于很多原因，CPU的执行单元都没有被充分使用。如果CPU不能正常读取数据（总线/内存的瓶颈），其执行单元利用率会明显下降。另外就是目前大多数执行线程缺乏ILP（Instruction-Level Parallelism，多种指令同时执行）支持。这些都造成了目前CPU的性能没有得到全部的发挥。因此，Intel则采用另一个思路去提高CPU的性能，让CPU可以同时执行多重线程，就能够让CPU发挥更大效率，即所谓“超线程（Hyper-Threading，简称“HT”）”技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高的CPU的运行效率。

　　采用超线程及时可在同一时间里，应用程序可以使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令，但是在任一时刻只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理，使芯片性能得到提升。

　　超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源，理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程，P4处理器需要多加入一个Logical CPU Pointer（逻辑处理单元）。因此新一代的P4 HT的die的面积比以往的P4增大了5%。而其余部分如ALU（整数运算单元）、FPU（浮点运算单元）、L2 Cache（二级缓存）则保持不变，这些部分是被分享的。

　　虽然采用超线程技术能同时执行两个线程，但它并不象两个真正的CPU那样，每各CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。

　　英特尔P4 超线程有两个运行模式，Single Task Mode（单任务模式）及Multi Task Mode（多任务模式），当程序不支持Multi-Processing（多处理器作业）时，系统会停止其中一个逻辑CPU的运行，把资源集中于单个逻辑CPU中，让单线程程序不会因其中一个逻辑CPU闲置而减低性能，但由于被停止运行的逻辑CPU还是会等待工作，占用一定的资源，因此Hyper-Threading CPU运行Single Task Mode程序模式时，有可能达不到不带超线程功能的CPU性能，但性能差距不会太大。也就是说，当运行单线程运用软件时，超线程技术甚至会降低系统性能，尤其在多线程操作系统运行单线程软件时容易出现此问题。

　　需要注意的是，含有超线程技术的CPU需要芯片组、软件支持，才能比较理想的发挥该项技术的优势。目前支持超线程技术的芯片组包括如：英特尔i845GE、PE及矽统iSR658 RDRAM、SiS645DX、SiS651可直接支持超线程；英特尔i845E、i850E通过升级BIOS后可支持；威盛P4X400、P4X400A可支持，但未获得正式授权。操作系统如：Microsoft Windows XP、Microsoft Windows 2003，Linux kernel 24x以后的版本也支持超线程技术。

PHP默认并不支持多线程，要使用多线程需要安装pthread扩展，而要安装pthread扩展，必须使用--enable-maintainer-zts参数重新编译PHP，这个参数是指定编译PHP时使用线程安全方式。

多线程是让程序变得不安分的一个因素，在使用多线程之前，首先要考虑线程安全问题：

线程安全：线程安全是编程中的术语，指某个函数、函数库在多线程环境中被调用时，能够正确地处理多个线程之间的共享变量，使程序功能正确完成。（推荐学习：PHP视频教程）

在传统多线程中，由于多个线程共享变量，所以可能会导致出现如下问题：

存在一个全局数组$arr = array('a');;

A 线程获取数组长度为1;

B 线程获取数组长度为1;

A 线程 pop 出数组元素 $a = array_pop($arr); $a = 'a';;

B 线程也 pop 数组元素 $b = array_pop($arr); $a = null;;

此时 B 线程内就出现了灵异事件，明明数组长度大于0，或没有 pop 出东西;

PHP 实现

PHP 实现的线程安全主要是使用 TSRM 机制对 全局变量和静态变量进行了隔离，将全局变量和静态变量 给每个线程都复制了一份，各线程使用的都是主线程的一个备份，从而避免了变量冲突，也就不会出现线程安全问题。

PHP 对多线程的封装保证了线程安全，程序员不用考虑对全局变量加各种锁来避免读写冲突了，同时也减少了出错的机会，写出的代码更加安全。

但由此导致的是，子线程一旦开始运行，主线程便无法再对子线程运行细节进行调整了，线程一定程度上失去了线程之间通过全局变量进行消息传递的能力。

同时 PHP 开启线程安全选项后，使用 TSRM 机制分配和使用变量时也会有额外的损耗，所以在不需要多线程的 PHP 环境中，使用 PHP 的 ZTS （非线程安全） 版本就好。

众所周知，为了防范蠕虫病毒的传播和攻击，Windows XP SP2将并发线程最多限制为10个。SP2利用Messages动态链接库，来实时监控每个进程的并发线程数目，一旦它发现某进程的线程数超过10个，就会屏蔽掉部分线程。SP2这样做，虽然可以防范震荡波类型的蠕虫病毒，加强系统安全，但是也带了一些负面影响，例如当你使用BT、P2P或FlashGet软件下载时，部分线程将被屏蔽掉，因此下载速度会变得很慢。为此，你可以采取以下对策，来突破TCP并发连接数，从而提高SP2的多线程访问速度。

一、注册表修改法的误区

为了突破SP2对TCP并发连接数的限制，网上曾经流传过一种修改注册表的方法，操作步骤如下：

单击“开始”/运行，输入Regedit打开注册表，定位到HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters下，修改的“TcpNumConnections”的键值，将之由10改为150，即设置TCP最大并发连接数为150。

经过实际测试，我们发现该方法看起来有效，但实质上并不能突破并发连接数限制，提高SP2的多线程访问速度。因为SP2对线程数目的控制，是通过“Tcpipsys”这个系统文件来实现的，并不是通过注册表实现的，因此，该方法不能增加SP2的TCP并发连接数。

二、使用工具来替换Tcpip．sys

为了突破SP2的TCP并发连接数限制，正确地方法是修改Windows XP SP2的系统文件Tcpipsys。Tcpipsys是Windows XP SP2重要的系统文件，位于“C:\Windows\system32\drivers目录下。该文件由于平时受到系统保护，所以正常情况下你是无法替换它的，必须在安全模式或纯DOS模式下才能替换，建议你使用以下专门工具、来替换“Tcpipsys”文件，操作步骤如下：

从网上http://wwwlvllordde/downloadphpurl=en/EvID4226Patch211a-enzip下载替换工具(仅为30KB)，用它来修改系统文件Tcpipsys最大安全并发连接限制；然后备份一下C:\Windows\system32\drivers\Tcpipsys文件。

接下来，双击打开下载文件ZIP压缩包，运行其中的替换工具EvID4226Patchexe，随之将弹出一个命令行提示符窗口，首先显示Windows当前的Tcpipsys文件版本，以及并发连接的限制数值(默认为10)；接着询问你是否将连接数限制在50(如下图1)，你可以选择“Yes/No/Change”，如果你输入“Y”，则会将并发连接数改为“50”，如果想改为其他数(例如150)，可以在提示符后输入“c”，然后输入最大的并发连接数(例如150)回车，最后在提示符下输入“Y”并回车，这样就替换了Tcpipsys文件；Tcpipsys文件被替换后，随之会弹出系统文件保护对话框，你可以点击“取消”按钮，然后点击“是”按钮，重新启动后，Tcpipsys文件的替换就大功告成了！

现在你的最大并发连接数已超过10个，达到了150个，因此Windows XP SP2的多线程访问速度得到了提升，当你用FlashGet、BT等多线程下载时，就不会感到网络带宽的限制了。

三、DOS下修改Tcpip．sys文件

以上替换程序EvID4226Patchexe也可以在DOS下使用，方法是：首先把EvID4226Patchexe拷贝到C盘根目录下；然后再进入DOS模式，进入C盘根目录，输入命令EvID4226Patch/L=$n$/w=C:\WINDOWS\system32\drivers/L=tcpipsys即可修改Tcpipsys文件。

注意：以上$n$为你要设置的最大安全连接数，假如要把最大并发连接数设置为150个线程，那么输入命令EvID4226Patch/L=150/w=C:\WINDOWS\system32\drivers/L=tcpipsys即可。

四、使用比特精灵附带的工具

比特精灵附带的工具“TCP/IP连接数破解补丁”也可以替换Tcpipsys，突破SP2的TCP并发连接数限制。

从网上http://downloadpchomenet/php/dlphpsid=15504下载比特精灵(BitSpirit)V272225简体中文正式版，然后双击下载文件进行安装。你可以选择安装哪些组件(下图2)，应该安装“用于Windows XP SP2的TCP/IP连接数破解补丁”，安装结束后，XP开始菜单中就会有BitSpirit程序组，单击其中的“XP SP2连接数破解补丁”，即可修改Tcpipsys文件。

单击“XP SP2连接数破解补丁”，弹出该软件的界面，界面中列出了当前Tcpipsys的版本、及最大并发连接数(右图3)，你可以在“TCP/IP Linitation”输入一个数，来设置最大并发连接数，例如输入150，然后按“Apply”按钮，重启系统后，你的SP2最大并发连接数就改为了150。

以上几种方法虽然提高了Windows XP SP2的多线程访问速度，但却降低了SP2的安全性能，如果你的电脑感染了病毒和木马，过多地启用新线程，会加速病毒和木马地蔓延，因此你在追求网络下载速度的同时，也要注意网络安全。建议你及时安装升级杀毒软件和防火墙，如果是普通用户，可以利用上面的方法，将TCP最大并发连接数设置为10～30，BT用户可以设置为100～150。

参考资料：

http://wwwitcfancom/Article/xtsj/200504/4996html