Linux下cpu个数、核心数、线程数、占用率等

基本概念

cpu个数 是指物理上cpu的个数。
cpu核心数是指物理上，也就是硬件上存在着几个核心。比如，双核就是包括2个相对独立的CPU核心单元组，四核就包含4个相对独立的CPU核心单元组。
cpu线程数 是一种逻辑上的概念，简单地说，就是模拟出的CPU核心数。比如，可以通过一个物理的CPU核心模拟出2线程的CPU。一个物理的CPU核心最少对应一个线程，但通过超线程技术，一个核心可以对应两个线程，也就是说它可以同时运行两个线程。 CPU的线程数概念仅仅只针对Intel的CPU才有用，因为它是通过Intel超线程技术来实现的，最早应用在Pentium4上。如果没有超线程技术，一个CPU核心对应一个线程。对于AMD处理器而言,没有超线程的概念,线程数和核心数相同,所以在AMD的CPU参数上是没有写出线程数的。
综上，这个公式成立：
物理cpu个数 * 每个物理cpu中core的个数 * 超线程数 = 总线程数（也即逻辑CPU的个数）

举例说明

如下的例子，是在一台Linux服务器上查询的结果： 2 * 16 *2 = 64

       # 查看物理CPU个数
       $ grep 'physical id' /proc/cpuinfo | sort -u
       physical id	: 0
       physical id	: 1

   # 查看每1个物理CPU中core的个数(即核心数)
   $ grep 'core id' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
   16

   # 查看总线程数（也即逻辑CPU的个数）
    grep "processor" /proc/cpuinfo |  wc -l
    64                                                                                                                                                                                                                                              	


   # 查看每1个物理CPU中core的个数(即核心数)
   $ grep 'core id' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
   16

   # 查看总线程数（也即逻辑CPU的个数）
    grep "processor" /proc/cpuinfo |  wc -l
    64                                                                                                                                                                                                                                              	

top命令显示

top命令显示出来的cpu数量和利用率，其实是逻辑cpu的个数和使用情况。

代码相关

1. 在代码里面使用while(true)循环，并且在循环里面不sleep的话，就是所谓的busy wait，会使cpu占用达到100%。
2. 在代码里面使用while(true)+sleep的方式， sleep的时候其他线程可以抢占cpu，从而降低cpu占用率。 使用Sleep要考虑用哪种sleep： c标准库的sleep、c++标准库的std::this_thread::sleep_for、boost库的boost::this_thread::sleep_for、POSIX标准的sleep、linux系统调用的sleep等， 还要考虑interruption point的问题
3. 但是使用while(true)+sleep的方式， 相较于其他方式，会有什么优缺点？ 这个还要后续分析。其他的方式比如：callback，event，async/await，观察者模式，订阅消费模式等等。

超线程

查看是否开启超线程

Threads per core为1，说明没有开启超线程， Threads per core为2，说明开启了超线程。

如何开启超线程

转自 https://my.oschina.net/u/1030865/blog/3070636
以下是github上找到的动态打开、关闭超线程技术的脚本。其原理是根据/sys/devices/system/cpu/cpuX/topology/thread_siblings_list文件找到逻辑核的关系，然后编辑/sys/devices/system/cpu/cpuX/online文件实现动态开启和关闭超线程技术。

#!/bin/bash


HYPERTHREADING=1




function toggleHyperThreading() {

for CPU in /sys/devices/system/cpu/cpu[0-9]*; do

CPUID=</span><span class="token function">basename</span> $CPU <span class="token operator">|</span> <span class="token function">cut</span> -b4-<span class="token variable">

echo -en "CPU: $CPUID\t"

[ -e $CPU/online ] && echo "1" > $CPU/online

THREAD1=</span><span class="token function">cat</span> $CPU/topology/thread_siblings_list <span class="token operator">|</span> <span class="token function">cut</span> -f1 -d,<span class="token variable">

if [ $CPUID = $THREAD1 ]; then

echo "-> enable"

[ -e $CPU/online ] && echo "1" > $CPU/online

else

if [ "$HYPERTHREADING" -eq "0" ]; then echo "-> disabled"; else echo "-> enabled"; fi

echo "$HYPERTHREADING" > $CPU/online

fi

done

}




function enabled() {

echo -en "Enabling HyperThreading\n"

HYPERTHREADING=1

toggleHyperThreading

}




function disabled() {

echo -en "Disabling HyperThreading\n"

HYPERTHREADING=0

toggleHyperThreading

}




#

ONLINE=$(cat /sys/devices/system/cpu/online)

OFFLINE=$(cat /sys/devices/system/cpu/offline)

echo "---------------------------------------------------"

echo -en "CPU's online: $ONLINE\t CPU's offline: $OFFLINE\n"

echo "---------------------------------------------------"

while true; do

read -p "Type in e to enable or d disable hyperThreading or q to quit [e/d/q] ?" ed

case $ed in

[Ee]* ) enabled; break;;

[Dd]* ) disabled;exit;;

[Qq]* ) exit;;

* ) echo "Please answer e for enable or d for disable hyperThreading.";;

esac

done


</span><span class="token function">basename</span> $CPU <span class="token operator">|</span> <span class="token function">cut</span> -b4-<span class="token variable">
</span><span class="token function">cat</span> $CPU/topology/thread_siblings_list <span class="token operator">|</span> <span class="token function">cut</span> -f1 -d,<span class="token variable">

备注：脚本需root权限执行；