物理核与逻辑核-转 perf

Linux和Windows 物理CPU、物理核、逻辑核——区别、关系和查看

 cat /proc/cpuinfo命令部分输出信息的含义

physical id    物理封装的处理器的id
processor      逻辑核的id
core id           一颗处理器中的每个物理核的id
cpu cores      位于相同物理封装的处理器中的物理核的数量
siblings         位于相同物理封装的处理器中的逻辑核的数量

这个现场和intel的fae交流了一下，同一个物理核上的2个逻辑核(core 0, core 28)，共享L1,L12cache，指令发射、执行电路。当同一个硬核上的2个逻辑核，只有一个在使用的时候，他的cache 命中率，IPC（instructions per cycle）都会提高，执行相同的工作任务，由于执行效率提高，cpu 利用率就会下降（当然，具体还和cpu利用率计算的方式也有关系）。

下面是perf的数据， core 0和core28属于同一个物理核，core6和core34属于同一个物理核，可以看到core28的ipc明显高于core6和core34的。用perf观察cache-miss的数据，也有类似结论，不在邮件里面列出了。

perf stat -C 28

946726278451      instructions              #    1.19  insns per cycle          (100.00%)

perf stat -C 6

101232784938      instructions              #    1.00  insns per cycle          (100.00%)

perf stat -C 34

43894836578      instructions              #    0.87  insns per cycle          (100.00%)

概念区分和查看方法

1. CPU（处理器）数量：主板插槽上（物理封装上）的CPU芯片的个数

在cat /proc/cpuinfo 命令的输出中，每颗物理CPU都有唯一id号（即 physical id，从0开始标号），CPU数量即不同 physical id 的数量。

所以，查看CPU数量的命令：

# cat /proc/cpuinfo | grep "physical id"    // 查看所有的physical id，有多少个不同physical id就有多少颗CPU

# cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort -u | wc -l    // 查看不同physical id的数量，直接输出CPU数量

2. CPU物理核数（Core）：一颗物理CPU中包含的内核数量（Core）

在cat /proc/cpuinfo 命令的输出中，每颗CPU里的每个物理核（核心，内核）都有id号（即 core id，从0开始标号）。相同物理封装的CPU的物理核数即不同 core id 的数量。cpu cores的值也直接表示CPU物理核数。

所以，查看CPU物理核数的命令：

# cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores"    // 查看cpu cores的值，即CPU物理核数

# cat /proc/cpuinfo | grep "core id" | sort -u | wc -l    // 查看不同core id的数量，直接输出CPU物理核数（注意：输出的是一颗CPU的物理核数）

3. CPU逻辑核数（CPU线程数，Thread）：通过超线程技术，能将一个物理核分成多个逻辑核

一般情况，一颗物理CPU可以有多个物理内核，加上intel的超线程技术（HT, Hyper-Threading）能够把一个物理处理器（核心，内核）在软件层变成两个逻辑处理器，可以使处理器在某一时刻，同步并行处理更多指令和数据（即有多个线程并行工作）。

在cat /proc/cpuinfo 命令的输出中，processor的值表示逻辑处理器（逻辑核）的id号，CPU逻辑核数即不同 processor 的数量。

所以，查看CPU逻辑核数的命令：

# cat /proc/cpuinfo | grep "processor" | sort -u | wc -l    // 查看不同 processor 的数量，直接输出CPU逻辑核数总数（注意：输出的是本服务器所有CPU的逻辑核的总数）

查看CPU是否支持超线程

命令：cat /proc/cpuinfo

若：

siblings = cpu cores     不支持超线程 或 未启用超线程

siblings > cpu cores     支持并已启用超线程

“siblings”指的是一颗物理CPU有几个逻辑核，“cpu cores”指的是一颗物理CPU有几个物理核。

计算服务器的物理核、逻辑核的总数

服务器的CPU物理核总数 = CPU数量 × 每颗CPU的物理核数（cpu cores）

服务器的CPU逻辑核总数 = CPU数量 × 每颗CPU的逻辑核数（siblings）

Linux和Windows查看CPU信息

• linux系统： cat /proc/cpuinfo 或 lscpu
• Windows系统：ctrl + alt + delete 打开“任务管理器”-->“性能”

============================== 分割线 ==================================

实际操作——分别在 CentOS 和 Windows10 查看CPU信息

1、CentOS（1 CPU四核四线程）：

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo

processor : 0             # 逻辑核 id号

vendor_id : GenuineIntel

cpu family : 6

model : 61

model name : Intel Core Processor (Broadwell)

stepping : 2

microcode : 0x1

cpu MHz : 2095.146

cache size : 16384 KB

physical id : 0             # 物理CPU id号

siblings : 4                 # 该逻辑核所在的物理CPU的逻辑核数

core id : 0                  # 物理核 id号

cpu cores : 4             # 该逻辑核所在的物理CPU的物理核数

apicid : 0

initial apicid : 0

fpu : yes

fpu_exception : yes

cpuid level : 13

wp : yes

flags : fpu de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl xtopology eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdseed adx smap xsaveopt arat

bogomips : 4190.29

clflush size : 64

cache_alignment : 64

address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual

power management:

processor : 1

vendor_id : GenuineIntel

cpu family : 6

model : 61

model name : Intel Core Processor (Broadwell)

stepping : 2

microcode : 0x1

cpu MHz : 2095.146

cache size : 16384 KB

physical id : 0

siblings : 4

core id : 1

cpu cores : 4

apicid : 1

initial apicid : 1

fpu : yes

fpu_exception : yes

cpuid level : 13

wp : yes

flags : fpu de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl xtopology eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdseed adx smap xsaveopt arat

bogomips : 4190.29

clflush size : 64

cache_alignment : 64

address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual

power management:

processor : 2

vendor_id : GenuineIntel

cpu family : 6

model : 61

model name : Intel Core Processor (Broadwell)

stepping : 2

microcode : 0x1

cpu MHz : 2095.146

cache size : 16384 KB

physical id : 0

siblings : 4

core id : 2

cpu cores : 4

apicid : 2

initial apicid : 2

fpu : yes

fpu_exception : yes

cpuid level : 13

wp : yes

flags : fpu de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl xtopology eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdseed adx smap xsaveopt arat

bogomips : 4190.29

clflush size : 64

cache_alignment : 64

address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual

power management:

processor : 3

vendor_id : GenuineIntel

cpu family : 6

model : 61

model name : Intel Core Processor (Broadwell)

stepping : 2

microcode : 0x1

cpu MHz : 2095.146

cache size : 16384 KB

physical id : 0

siblings : 4

core id : 3

cpu cores : 4

apicid : 3

initial apicid : 3

fpu : yes

fpu_exception : yes

cpuid level : 13

wp : yes

flags : fpu de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl xtopology eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdseed adx smap xsaveopt arat

bogomips : 4190.29

clflush size : 64

cache_alignment : 64

address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual

power management:

[root@localhost ~]# lscpu

Architecture: x86_64

CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit

Byte Order: Little Endian

CPU(s): 4

On-line CPU(s) list: 0-3

Thread(s) per core: 1           # 每个物理核的线程数（逻辑核数）

Core(s) per socket: 4           # 每个颗物理CPU的物理核数

Socket(s): 1                         # 物理CPU插槽数

NUMA node(s): 1

Vendor ID: GenuineIntel

CPU family: 6

Model: 61

Model name: Intel Core Processor (Broadwell)

Stepping: 2

CPU MHz: 2095.146

BogoMIPS: 4190.29

Hypervisor vendor: KVM

Virtualization type: full

L1d cache: 32K

L1i cache: 32K

L2 cache: 4096K

L3 cache: 16384K

NUMA node0 CPU(s): 0-3

Flags: fpu de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl xtopology eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdseed adx smap xsaveopt arat

2、 Windows10（1 CPU两核四线程）：

ctrl + alt + delete 打开“任务管理器”，点击“性能”

完~

2019.12.06更新