使用GetLogicalProcessorInformation获取逻辑处理器的详细信息（NUMA节点数、物理CPU数、CPU核心数、逻辑CPU数、各级Cache）

不过必须XP SP3以上才行。所有API大全：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa363804(v=vs.85).aspx

--------------------------------------------------------------------------------

现在多核处理器已经很普及了，市场主流是双核处理器，还有4核、8核等高端产品。而且Intel推广了超线程技术（Hyper-Threading Technology, HTT），可以将一个物理核心模拟为两个逻辑处理器。这一切使得“CPU数量”这一概念变得复杂起来，对于软件开发人员来说，希望能获得物理CPU数、CPU核心数、逻辑CPU数等详细信息。
　　在Windows平台，可以调用GetLogicalProcessorInformation函数来获取它们的详细信息。

一、背景知识

　　先来明确一下名词——
physical processor packages：物理处理器封装个数，即俗称的“物理CPU数”。例如一块“Intel Core i3-2310M”只有1个“物理处理器封装个数”。若对于有多个处理器插槽的服务器，“物理处理器封装个数”很可能会大于1。
processor cores：处理器核心数，即俗称的“CPU核心数”。例如“Intel Core i3-2310M”是双核处理器，它有2个“处理器核心数”。
logical processors：逻辑处理器数，即俗称的“逻辑CPU数”。例如“Intel Core i3-2310M”支持超线程，一个物理核心能模拟为两个逻辑处理器，即一块“Intel Core i3-2310M”有4个“逻辑处理器数”。

　　再来看看2个大家可能不太熟悉的名词——
SMP：Symmetrical Multi-Processing，对称多处理机。
NUMA：Non Uniform Memory Access，非均匀访存模型。http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa363804(v=vs.85).aspx

　　这个两个名词牵涉到很多专业知识，这里不做详细介绍，感兴趣的同学可以自行翻阅相关资料。
　　老版本的Windows系统（例如Windows XP）采用的是SMP模型。但后来因多核处理器及异构计算的发展，从Windows Server 2003开始使用NUMA模型，系统中支持多个NUMA节点。对于开发人员来说，当只有1个NUMA节点时，与SMP模型是差不多的。
　　对于 Windows XP，在打上SP3补丁后，也可以利用GetLogicalProcessorInformation函数获得NUMA等信息。

二、GetLogicalProcessorInformation函数的使用心得

　　在MSDN上我们可以查到GetLogicalProcessorInformation函数的帮助——
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms683194(v=vs.85).aspx
GetLogicalProcessorInformation function

　　GetLogicalProcessorInformation函数还牵涉到一些结构体和枚举——
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms686694(v=vs.85).aspx
SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION structure

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms684197(v=vs.85).aspx
LOGICAL_PROCESSOR_RELATIONSHIP enumeration

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms681979(v=vs.85).aspx
CACHE_DESCRIPTOR structure

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms684844(v=vs.85).aspx
PROCESSOR_CACHE_TYPE enumeration

　　GetLogicalProcessorInformation函数用起来是有一定复杂性的。因为它返回的是SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION数组，数组中的每一项分别描述了不同的信息，学习曲线较陡峭。
　　虽然MSDN上有该函数的范例代码，但是它屏蔽了很多细节，对我们的帮助有限。于是我将该范例程序作了改进，显示了SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION数组中每一项的详细信息。

　　心得——
1.SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION结构ProcessorMask是ULONG_PTR类型的。在32位系统上是32位，64位系统上是64位。为了简化代码，建议强制转型为UINT64类型，调用printf等输出函数时使用“I64”格式码。
2.ProcessorMask是处理器掩码，每一位代表一个逻辑处理器。所以一般来说，32位系统最多支持32个逻辑处理器，64位系统最多支持64个逻辑处理器。
3.对于Windows 7和Windows Server 2008 R2来说，能突破64个逻辑处理器限制，最高支持256个逻辑处理器。新加了 处理器组（Processor Groups）概念，详见：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd405503(v=vs.85).aspx。

三、全部代码

　　全部代码——

1. #include <windows.h>
2. #include <malloc.h>
3. #include <stdio.h>
4. #include <tchar.h>
5. #if (_WIN32_WINNT < 0x0600)  // [zyl910] 低版本的Windows SDK没有定义 RelationProcessorPackage 等常量
6. #define RelationProcessorPackage    3
7. #define RelationGroup   4
8. #endif
9. // [zyl910] LOGICAL_PROCESSOR_RELATIONSHIP枚举的名称
10. const LPTSTR Names_LOGICAL_PROCESSOR_RELATIONSHIP[] = {
11. _T("RelationProcessorCore")
12. ,_T("RelationNumaNode")
13. ,_T("RelationCache")
14. ,_T("RelationProcessorPackage")
15. ,_T("RelationGroup")
16. };
17. // [zyl910] PROCESSOR_CACHE_TYPE枚举的名称
18. const LPTSTR Names_PROCESSOR_CACHE_TYPE[] = {
19. _T("CacheUnified")
20. ,_T("CacheInstruction")
21. ,_T("CacheData")
22. ,_T("CacheTrace")
23. };
24. typedef BOOL (WINAPI *LPFN_GLPI)(
25. PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION,
26. PDWORD);
27. // Helper function to count set bits in the processor mask.
28. DWORD CountSetBits(ULONG_PTR bitMask)
29. {
30. DWORD LSHIFT = sizeof(ULONG_PTR)*8 - 1;
31. DWORD bitSetCount = 0;
32. ULONG_PTR bitTest = (ULONG_PTR)1 << LSHIFT;
33. DWORD i;
34. for (i = 0; i <= LSHIFT; ++i)
35. {
36. bitSetCount += ((bitMask & bitTest)?1:0);
37. bitTest/=2;
38. }
39. return bitSetCount;
40. }
41. int _cdecl _tmain ()
42. {
43. LPFN_GLPI glpi;
44. BOOL done = FALSE;
45. PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION buffer = NULL;
46. PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION ptr = NULL;
47. DWORD returnLength = 0;
48. DWORD logicalProcessorCount = 0;
49. DWORD numaNodeCount = 0;
50. DWORD processorCoreCount = 0;
51. DWORD processorL1CacheCount = 0;
52. DWORD processorL2CacheCount = 0;
53. DWORD processorL3CacheCount = 0;
54. DWORD processorPackageCount = 0;
55. DWORD byteOffset = 0;
56. PCACHE_DESCRIPTOR Cache;
57. glpi = (LPFN_GLPI) GetProcAddress(
58. GetModuleHandle(TEXT("kernel32")),
59. "GetLogicalProcessorInformation");
60. if (NULL == glpi)
61. {
62. _tprintf(TEXT("\nGetLogicalProcessorInformation is not supported.\n"));
63. return (1);
64. }
65. while (!done)
66. {
67. DWORD rc = glpi(buffer, &returnLength);
68. if (FALSE == rc)
69. {
70. if (GetLastError() == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER)
71. {
72. if (buffer)
73. free(buffer);
74. buffer = (PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION)malloc(
75. returnLength);
76. if (NULL == buffer)
77. {
78. _tprintf(TEXT("\nError: Allocation failure\n"));
79. return (2);
80. }
81. }
82. else
83. {
84. _tprintf(TEXT("\nError %d\n"), GetLastError());
85. return (3);
86. }
87. }
88. else
89. {
90. done = TRUE;
91. }
92. }
93. ptr = buffer;
94. if (true)   // [zyl910] 显示SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION结构体的详细信息
95. {
96. DWORD cnt = returnLength / sizeof(SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION);    // 计算SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION结构体的数目
97. for(DWORD i=0; i<cnt; ++i)
98. {
99. _tprintf(TEXT("SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[%d]\n"), i);
100. _tprintf(TEXT("\t.ProcessorMask:\t0x%.16I64X\t//%I64d\n"), (UINT64)ptr[i].ProcessorMask, (UINT64)ptr[i].ProcessorMask);
101. _tprintf(TEXT("\t.Relationship:\t%d\t//%s\n"), ptr[i].Relationship, Names_LOGICAL_PROCESSOR_RELATIONSHIP[max(0,min(ptr[i].Relationship, RelationGroup))]);
102. for(int j=0; j<2; ++j)   _tprintf(TEXT("\t.Reserved[%d]:\t//0x%.16I64X\t%I64d\n"), j, (UINT64)ptr[i].Reserved[j], (UINT64)ptr[i].Reserved[j]);
103. if (RelationCache==ptr[i].Relationship)
104. {
105. _tprintf(TEXT("\t.Cache.Level:\t%u\n"), ptr[i].Cache.Level);
106. _tprintf(TEXT("\t.Cache.Associativity:\t0x%.2X\t//%u\n"), ptr[i].Cache.Associativity, ptr[i].Cache.Associativity);
107. _tprintf(TEXT("\t.Cache.LineSize:\t0x%.4X\t//%u\n"), ptr[i].Cache.LineSize, ptr[i].Cache.LineSize);
108. _tprintf(TEXT("\t.Cache.Size:\t0x%.8X\t//%u\n"), ptr[i].Cache.Size, ptr[i].Cache.Size);
109. _tprintf(TEXT("\t.Cache.Type:\t%d\t//%s\n"), ptr[i].Cache.Type, Names_PROCESSOR_CACHE_TYPE[max(0,min(ptr[i].Cache.Type, CacheTrace))]);
110. }
111. }
112. }
113. while (byteOffset + sizeof(SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION) <= returnLength)
114. {
115. switch (ptr->Relationship)
116. {
117. case RelationNumaNode:
118. // Non-NUMA systems report a single record of this type.
119. numaNodeCount++;
120. break;
121. case RelationProcessorCore:
122. processorCoreCount++;
123. // A hyperthreaded core supplies more than one logical processor.
124. logicalProcessorCount += CountSetBits(ptr->ProcessorMask);
125. break;
126. case RelationCache:
127. // Cache data is in ptr->Cache, one CACHE_DESCRIPTOR structure for each cache.
128. Cache = &ptr->Cache;
129. if (Cache->Level == 1)
130. {
131. processorL1CacheCount++;
132. }
133. else if (Cache->Level == 2)
134. {
135. processorL2CacheCount++;
136. }
137. else if (Cache->Level == 3)
138. {
139. processorL3CacheCount++;
140. }
141. break;
142. case RelationProcessorPackage:
143. // Logical processors share a physical package.
144. processorPackageCount++;
145. break;
146. default:
147. _tprintf(TEXT("\nError: Unsupported LOGICAL_PROCESSOR_RELATIONSHIP value.\n"));
148. break;
149. }
150. byteOffset += sizeof(SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION);
151. ptr++;
152. }
153. _tprintf(TEXT("\nGetLogicalProcessorInformation results:\n"));
154. _tprintf(TEXT("Number of NUMA nodes: %d\n"),
155. numaNodeCount);
156. _tprintf(TEXT("Number of physical processor packages: %d\n"),
157. processorPackageCount);
158. _tprintf(TEXT("Number of processor cores: %d\n"),
159. processorCoreCount);
160. _tprintf(TEXT("Number of logical processors: %d\n"),
161. logicalProcessorCount);
162. _tprintf(TEXT("Number of processor L1/L2/L3 caches: %d/%d/%d\n"),
163. processorL1CacheCount,
164. processorL2CacheCount,
165. processorL3CacheCount);
166. free(buffer);
167. return 0;
168. }

四、输出信息

　　例如我的处理器是“Intel Core i3-2310M”，该程序的输出信息为——

1. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[0]
2. .ProcessorMask: 0x0000000000000005  //5
3. .Relationship:  0   //RelationProcessorCore
4. .Reserved[0]:   //0x0000000000000001    1
5. .Reserved[1]:   //0x0000000000000000    0
6. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[1]
7. .ProcessorMask: 0x0000000000000005  //5
8. .Relationship:  2   //RelationCache
9. .Reserved[0]:   //0x0000800000400801    140737492551681
10. .Reserved[1]:   //0x0000000000000002    2
11. .Cache.Level:   1
12. .Cache.Associativity:   0x08    //8
13. .Cache.LineSize:    0x0040  //64
14. .Cache.Size:    0x00008000  //32768
15. .Cache.Type:    2   //CacheData
16. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[2]
17. .ProcessorMask: 0x0000000000000005  //5
18. .Relationship:  2   //RelationCache
19. .Reserved[0]:   //0x0000800000400801    140737492551681
20. .Reserved[1]:   //0x0000000000000001    1
21. .Cache.Level:   1
22. .Cache.Associativity:   0x08    //8
23. .Cache.LineSize:    0x0040  //64
24. .Cache.Size:    0x00008000  //32768
25. .Cache.Type:    1   //CacheInstruction
26. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[3]
27. .ProcessorMask: 0x0000000000000005  //5
28. .Relationship:  2   //RelationCache
29. .Reserved[0]:   //0x0004000000400802    1125899911038978
30. .Reserved[1]:   //0x0000000000000000    0
31. .Cache.Level:   2
32. .Cache.Associativity:   0x08    //8
33. .Cache.LineSize:    0x0040  //64
34. .Cache.Size:    0x00040000  //262144
35. .Cache.Type:    0   //CacheUnified
36. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[4]
37. .ProcessorMask: 0x000000000000000F  //15
38. .Relationship:  3   //RelationProcessorPackage
39. .Reserved[0]:   //0x0000000000000000    0
40. .Reserved[1]:   //0x0000000000000000    0
41. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[5]
42. .ProcessorMask: 0x000000000000000A  //10
43. .Relationship:  0   //RelationProcessorCore
44. .Reserved[0]:   //0x0000000000000001    1
45. .Reserved[1]:   //0x0000000000000000    0
46. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[6]
47. .ProcessorMask: 0x000000000000000A  //10
48. .Relationship:  2   //RelationCache
49. .Reserved[0]:   //0x0000800000400801    140737492551681
50. .Reserved[1]:   //0x0000000000000002    2
51. .Cache.Level:   1
52. .Cache.Associativity:   0x08    //8
53. .Cache.LineSize:    0x0040  //64
54. .Cache.Size:    0x00008000  //32768
55. .Cache.Type:    2   //CacheData
56. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[7]
57. .ProcessorMask: 0x000000000000000A  //10
58. .Relationship:  2   //RelationCache
59. .Reserved[0]:   //0x0000800000400801    140737492551681
60. .Reserved[1]:   //0x0000000000000001    1
61. .Cache.Level:   1
62. .Cache.Associativity:   0x08    //8
63. .Cache.LineSize:    0x0040  //64
64. .Cache.Size:    0x00008000  //32768
65. .Cache.Type:    1   //CacheInstruction
66. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[8]
67. .ProcessorMask: 0x000000000000000A  //10
68. .Relationship:  2   //RelationCache
69. .Reserved[0]:   //0x0004000000400802    1125899911038978
70. .Reserved[1]:   //0x0000000000000000    0
71. .Cache.Level:   2
72. .Cache.Associativity:   0x08    //8
73. .Cache.LineSize:    0x0040  //64
74. .Cache.Size:    0x00040000  //262144
75. .Cache.Type:    0   //CacheUnified
76. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[9]
77. .ProcessorMask: 0x000000000000000F  //15
78. .Relationship:  2   //RelationCache
79. .Reserved[0]:   //0x0030000000400C03    13510798886308867
80. .Reserved[1]:   //0x0000000000000000    0
81. .Cache.Level:   3
82. .Cache.Associativity:   0x0C    //12
83. .Cache.LineSize:    0x0040  //64
84. .Cache.Size:    0x00300000  //3145728
85. .Cache.Type:    0   //CacheUnified
86. SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION[10]
87. .ProcessorMask: 0x000000000000000F  //15
88. .Relationship:  1   //RelationNumaNode
89. .Reserved[0]:   //0x0000000000000000    0
90. .Reserved[1]:   //0x0000000000000000    0
91. GetLogicalProcessorInformation results:
92. Number of NUMA nodes: 1
93. Number of physical processor packages: 1
94. Number of processor cores: 2
95. Number of logical processors: 4
96. Number of processor L1/L2/L3 caches: 4/2/1

 

参考：http://blog.csdn.net/dai_jing/article/details/37692643