查看主机CPU信息

Posted 2020-09-06 一生不过烟花

一、关于CPU的几个概念

CPU的作用

计算机中的中央处理单元（CPU）执行基本的计算工作 -- 运行程序。但是，一个单核的CPU同一时间只能一次执行一个任务，为了提高计算机的处理能力，也就出现了多CPU，超线程（HT）和多核CPU的技术。

大多数计算机只有一个物理CPU。单个CPU可能具有多个内核或超线程技术，但是仍然只有一个物理CPU插入主板上的单个CPU插槽。在超线程和多核CPU出现之前，人们试图通过添加额外的CPU,为计算机增加额外的处理能力。这需要一个带有多个CPU插槽的主板 --将多个CPU插入不同的插槽。主板还需要额外的硬件将这些CPU插槽连接到RAM和其他资源。这里有很多开销 -- 如果CPU需要相互通信，则会有额外的延迟，具有多个CPU的系统将消耗更多的电力，并且主板需要更多的插座和硬件以及电路。

在个人pc上，有多颗cpu的不多，不过在如今的服务器上，物理cpu一般都是2颗标配。因为服务器需要更多的处理能力

 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。

 

CPU之超线程（HT）

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，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，每个CPU都具有独立的资源。CPU 仍然是单个CPU，而操作系统则看到了2个CPU，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。

 

多核CPU

最初，CPU只有有一个核心。这意味着物理CPU有一个单一的中央处理单元。为了提高性能，制造商添加额外的“核心”或中央处理单元。双核CPU有两个中央处理单元，所以操作系统看起来是两个CPU。不同的进程可以同时使用每个核心。这样可以加快系统处理速度，因为这时的计算机可以同时执行多项任务。

与超线程不同，双核CPU在 CPU 芯片上实际上有两个中央处理单元，四核CPU有四个中央处理单元，八核CPU有八个中央处理单元，等等。这有助于显著提高处理的性能，同时保持物理CPU单元的小型化，使其更适合单个插槽。只需要单个CPU插槽即可插入一个CPU单元 --- 而不是四个不同的CPU插槽，四个不同的CPU，每个都需要自己的电源，冷却和其他硬件的连接消耗。因为它们都在同一个芯片上，所有具有更少的延迟，核心可以更快的通信。

 

 

二、如何正确查看主机上的cpu相关数量呢？

总核心数 = 物理CPU颗数 * 每颗CPU上核心数

总线程数（逻辑CPU数） = 物理CPU颗数 * 每颗CPU上核心数 * 每颗核心数上的线程  或者 总线程数（逻辑CPU数） = 总核心数 * 每颗核心数上的线程

 

注意：此处的 ‘线程’ 和 ‘操作系统内的线程’ 不是一回事，从cpu的角度来看，一个线程（“thread of execution”的简写）只是一个有序的指令序列，告诉计算机该做什么。

 

第一种方式：

查看主机上物理cpu的颗数

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo |grep "physical id" | sort -u |wc -l
2

查看主机上每颗cpu上的核心数

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo |grep "cpu cores"|sort -u
cpu cores    : 4

查看主机上总逻辑CPU数量（方式1）

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo |grep "core id"|wc -l
8

 

快速查看主机上总逻辑CPU数量（方式2）

[root@localhost ~]# nproc --all
8

快速查看主机上总逻辑CPU数量（方式3）

[root@localhost ~]# getconf _NPROCESSORS_ONLN
8

快速查看主机上总逻辑CPU数量（方式4）

[root@localhost ~]# cat /sys/devices/system/cpu/online
0-7

备注：0-7 ：　　从第0个到第7个

第二种方式：

使用lscpu 命令

[root@localhost ~]# lscpu 
...省略输出
CPU(s):                8
On-line CPU(s) list:   0-7
Thread(s) per core:    1
Core(s) per socket:    4
Socket(s):             2
...省略输出
Model name:            Intel(R) Xeon(R) CPU           E5620  @ 2.40GHz

从上面可以看出以下信息：
　　Socket(s) : 物理cpu 颗数 　2颗
　　Core(s) per socket : 每颗CPU上核心数 　 4个
　　Thread(s) per core : 每个核心的线程数　 1个
　　CPU(s): 总的逻辑CPU数

所以该机器上最大的线程数（逻辑CPU数）就是： 2 CPU * 4 Cores * 1 threads = 8 threads

上面是没有开启超线程技术，如果开启超线程（HT）后，则应该是 2 CPU * 4 Cores * 2 threads ＝ 16 threads 
 下图是上述处理器的详细信息，如果你也对你的服务器核数不确定时，可以先去官网进行查询：

 

 

另外补充下，如何在系统内判断主机是否开启了超线程（HT）技术呢？请继续往下看

第一种方式：

lscpu命令

[root@localhost ~]# lscpu 
...省略输出
CPU(s):                8
On-line CPU(s) list:   0-7
Thread(s) per core:    1
Core(s) per socket:    4
Socket(s):             2
...省略输出

 Thread(s) per core 为1 则表示禁用了超线程或者该CPU不支持超线程，如果为2 则表示启用了HT

 

第二种方式

[root@niunyun ~]# grep -E "cpu cores|siblings|physical id" /proc/cpuinfo |xargs -n 11 |sort -u
physical id : 0 siblings : 8 cpu cores : 4
physical id : 1 siblings : 8 cpu cores : 4

从这里看下， siblings 是 cpu cores 的 2倍，这说明启用了超线程。如果没启用HT，则是相同的数字。

本文只是浅谈了cpu如何查看核心数、线程数等方法，更深的还有线程SMP 、NUMA架构。如果文中有错别观点之处，还请大家及时指出，我会及时改正哈。希望有更深的探讨。文章有些参考内容均在文末有链接。