Linux下cpu個數、核心數、線程數、占用率等

基本概念

cpu個數 是指物理上cpu的個數。
cpu核心數是指物理上，也就是硬件上存在着幾個核心。比如，雙核就是包括2個相對獨立的CPU核心單元組，四核就包含4個相對獨立的CPU核心單元組。
cpu線程數 是一種邏輯上的概念，簡單地說，就是模擬出的CPU核心數。比如，可以通過一個物理的CPU核心模擬出2線程的CPU。一個物理的CPU核心最少對應一個線程，但通過超線程技術，一個核心可以對應兩個線程，也就是說它可以同時運行兩個線程。 CPU的線程數概念僅僅只針對Intel的CPU才有用，因為它是通過Intel超線程技術來實現的，最早應用在Pentium4上。如果沒有超線程技術，一個CPU核心對應一個線程。對於AMD處理器而言,沒有超線程的概念,線程數和核心數相同,所以在AMD的CPU參數上是沒有寫出線程數的。
綜上，這個公式成立：
物理cpu個數 * 每個物理cpu中core的個數 * 超線程數 = 總線程數（也即邏輯CPU的個數）

舉例說明

如下的例子，是在一台Linux服務器上查詢的結果： 2 * 16 *2 = 64

       # 查看物理CPU個數
       $ grep 'physical id' /proc/cpuinfo | sort -u
       physical id	: 0
       physical id	: 1
   # 查看每1個物理CPU中core的個數(即核心數)
   $ grep 'core id' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
   16

   # 查看總線程數（也即邏輯CPU的個數）
    grep "processor" /proc/cpuinfo |  wc -l
    64                                                                                                                                                                                                                                              	


    
    
   
   
           

   
   
  
  
          

top命令顯示

top命令顯示出來的cpu數量和利用率，其實是邏輯cpu的個數和使用情況。

代碼相關

1. 在代碼里面使用while(true)循環，並且在循環里面不sleep的話，就是所謂的busy wait，會使cpu占用達到100%。
2. 在代碼里面使用while(true)+sleep的方式， sleep的時候其他線程可以搶占cpu，從而降低cpu占用率。 使用Sleep要考慮用哪種sleep： c標准庫的sleep、c++標准庫的std::this_thread::sleep_for、boost庫的boost::this_thread::sleep_for、POSIX標准的sleep、linux系統調用的sleep等， 還要考慮interruption point的問題
3. 但是使用while(true)+sleep的方式， 相較於其他方式，會有什么優缺點？ 這個還要后續分析。其他的方式比如：callback，event，async/await，觀察者模式，訂閱消費模式等等。

超線程

查看是否開啟超線程

Threads per core為1，說明沒有開啟超線程， Threads per core為2，說明開啟了超線程。

如何開啟超線程

轉自 https://my.oschina.net/u/1030865/blog/3070636
以下是github上找到的動態打開、關閉超線程技術的腳本。其原理是根據/sys/devices/system/cpu/cpuX/topology/thread_siblings_list文件找到邏輯核的關系，然后編輯/sys/devices/system/cpu/cpuX/online文件實現動態開啟和關閉超線程技術。

#!/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

    
    
   
   
           

   
   
  
  
          

備注：腳本需root權限執行；