cpu thread core lscpu

本文介绍了CPU的Socket、Core和Thread的概念,通过`lscpu`命令展示相关信息。Socket是物理插槽,Core是核数,Thread是硬件线程数。举例说明,一个系统具有2个Socket,每个Socket包含8个Core,每个Core有2个Thread,总共24个逻辑CPU。在Java程序中,设置线程数等于逻辑CPU数量可实现高CPU利用率。
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cpu thread core

lscpu

[root@localhost ~]# lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                24
On-line CPU(s) list:   0-23
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    6
座:                 2
NUMA 节点:         2
厂商 ID:           GenuineIntel
CPU 系列:          6
型号:              44
型号名称:        Intel(R) Xeon(R) CPU           E5645  @ 2.40GHz
步进:              2
CPU MHz:             2393.991
BogoMIPS:            4787.83
虚拟化:           VT-x
L1d 缓存:          32K
L1i 缓存:          32K
L2 缓存:           256K
L3 缓存:           12288K
NUMA 节点0 CPU:    0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22
NUMA 节点1 CPU:    1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23
[root@localhost ~]# nproc --all
24

含义

上面的信息,有几个比较有意思:

Thread(s) per core: 2
Core(s) per socket: 8
Socket(s): 2

什么是Socket

Socket就是主板上插CPU的槽的数量

什么是Core

Core就是平时说的核,双核、四核等,就是每个物理CPU上的核数

什么是Thread

thread就是每个core上的硬件线程数,即超线程

对操作系统来说,其逻辑CPU的数量就是SocketCoreThread

总结

  1. socket是物理插槽,可以插入几个物理CPU
  2. 每个物理CPU可以分core,也就是几核,比如上面例子的8核。
  3. 每个core有多少Thread,支持多少个task并行计算。

代码

如果是java 程序,如何判定设置多少个thread呢?

int cores = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
System.out.println("core:"+cores);

这句话的意思是:我们可以获得的逻辑CPU的个数(上面例子的24),在实际应用中,测试发现,当设置的线程数为逻辑cpu的个数时,cpu的使用率几乎100%;cpu的使用率基本和设置的逻辑cpu个数成比例。

参考

http://whosemario.github.io/2016/05/20/lscpu-cmd/
https://blog.youkuaiyun.com/wutongyuWxc/article/details/78732287

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<think>我们正在讨论CPU心(Core)和线程(Thread)的概念。根据用户提供的引用和问题,我们需要详细解释这两个概念以及它们之间的关系。同时,我们需要参考引用[1][2][3][4]的内容,并在回答中适当标注引用。 首先,我们需要明确: - CPU心(Core)是物理概念,一个心就是一个独立的物理处理单元,可以执行指令。 - 线程(Thread)是程序执行流的最小单元,是操作系统能够进行运算调度的最小单位。 在计算机系统中,线程又分为: - 内级线程(Kernel Thread):由操作系统内管理和调度,每个内线程对应一个内控制模块。 - 用户级线程(User Thread):由用户空间的线程库管理,不需要内支持,切换速度快。 而CPU的物理心和逻辑处理器(线程)的关系,主要涉及超线程技术(Hyper-Threading): - 超线程技术允许一个物理心同时执行多个线程(通常是两个),这样操作系统会将一个物理心识别为两个逻辑处理器。 - 在没有超线程的情况下,逻辑处理器的量等于物理心的量。 - 开启超线程后,逻辑处理器的量是物理量的两倍(例如,2个物理心可以支持4个逻辑处理器)。 引用[1]和[2]都提到了超线程技术,以及逻辑处理器的概念。引用[4]则提到了多CPU的发展,即多个心集成在一个CPU芯片上。 因此,我们可以这样组织回答: 1. 解释物理心(Core)的概念:物理心是CPU中独立的处理单元,可以独立执行指令。 2. 解释线程(Thread)的概念:线程是程序执行的最小单元,分为内级线程和用户级线程。 3. 解释超线程技术(Hyper-Threading):将一个物理心模拟成两个逻辑处理器,从而可以同时处理两个线程。 4. 逻辑处理器(Logical Processor):操作系统看到的处理单元量,等于物理乘以每个心支持的线程(通常为1或2)。 5. 如何查看心和线程:在Linux中可以通过`lscpu`命令或查看`/proc/cpuinfo`,在Windows中可以通过任务管理器查看。 同时,我们需要在回答中标注引用,例如: - 引用[1]说明了超线程技术使得一个心可以执行两个线程。 - 引用[2]详细解释了物理CPU心、逻辑CPU的关系。 - 引用[3]区分了内级线程和用户级线程。 - 引用[4]解释了多CPU的出现背景。 最后,生成相关问题。 下面开始回答:</think>### CPU心与线程概念详解 #### 1. **物理心(Core)** - **定义**:物理心是CPU中独立的物理处理单元,每个心拥有独立的运算器和控制器,可并行执行指令[^4]。 - **特点**: - 一个物理心同一时间只能处理一个线程 - 量直接决定CPU的并行处理能力 - 例如:4CPU有4个独立运算单元 #### 2. **逻辑线程(Thread)** - **定义**:通过超线程技术(Hyper-Threading)将一个物理心虚拟为两个逻辑处理器,使单个心能同时处理两个线程[^1]。 - **工作机制**: - 利用心闲置资源创建虚拟执行通道 - 操作系统将逻辑线程视为独立CPU - 例如:48线程 = 4物理心模拟出8个逻辑处理器 #### 3. **心与线程的关系** | **概念** | **物理实体** | **虚拟实体** | **性能影响** | |----------------|------------|-------------|-----------------------------| | 心(Core) | ✅ 独立电路 | ❌ | 直接提升并行计算能力 | | 线程(Thread) | ❌ | ✅ 虚拟通道 | 提升资源利用率,非真实性能翻倍 | **计算公式**: $$ \text{逻辑处理器} = \text{物理} \times \text{每线程} $$ - 未开启超线程:逻辑处理器 = 物理(1:1)[^2] - 开启超线程:逻辑处理器 = 物理 × 2(1:2)[^1] #### 4. **技术实现原理** - **超线程技术**: - 通过复制架构状态(寄存器组),共享执行单元 - 当线程A等待据时,立即切换至线程B[^1] - 典型提升:15-30%性能增益,非100%翻倍 - **内级 vs 用户级线程**: ```mermaid graph LR A[线程] --> B[内级线程] A --> C[用户级线程] B --> D[由OS内管理] B --> E[可被调度到物理心] C --> F[由用户程序管理] C --> G[轻量但无并行能力] ``` - **内级线程**:操作系统直接管理,可被分配到不同心(实现真正并行)[^3] - **用户级线程**:应用程序管理,切换快但无法跨心(伪并行)[^3] #### 5. **实际应用验证** - **查看物理心与逻辑线程**: ```bash # Linux系统 lscpu | grep -E 'Core(s)|Thread(s)' # Windows系统 任务管理器 > 性能 > CPU > "内"和"逻辑处理器" ``` - 输出示例: `Core(s) per socket: 4` `Thread(s) per core: 2` → **总逻辑处理器 = 4 × 2 = 8线程** #### 6. **性能影响说明** - **多优势**: - 并行计算:视频编码、科学计算等任务显著加速 - 心间通信通过片内总线,延迟远低于跨CPU通信[^4] - **超线程局限**: - 当线程高度依赖相同执行单元时可能产生资源竞争 - 计算密集型任务(如素计算)可能因缓存冲突导致性能下降 > 💡 **关键结论**:物理心是性能基础,超线程是资源优化技术。对普通用户,48线程比24线程更优;但对专业计算,增加物理心比依赖超线程更有效[^1][^2]。
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