Linux 进程、线程和CPU的关系，cpu亲和性

1、物理CPU数：机器主板上实际插入的cpu数量，比如说你的主板上安装了一块8核CPU，那么物理CPU个数就是1个，所以物理CPU个数就是主板上安装的CPU个数。

2、物理CPU核数：单个物理CPU上面有多个核，物理CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核

3、逻辑CPU核数：一般情况，我们认为一颗CPU可以有多个核，加上intel的超线程技术(HT), 可以在逻辑上再分一倍数量的CPU core出来。逻辑CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核*2

4、超线程技术(Hyper-Threading)：就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑CPU模拟成两个物理CPU，实现多核多线程。我们常听到的双核四线程/四核八线程指的就是支持超线程技术的CPU。

1、并行：两件（多件）事情在同一时刻一起发生。

2、并发：两件（多件）事情在同一时刻只能有一个发生，由于CPU快速切换，从而给人的感觉是同时进行。

3、进程和线程

进程是资源分配的最小单位，一个程序有至少一个进程。线程是程序执行的最小单位。一个进程有至少一个线程。

线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据，而进程之间的通信需要以通信的方式（IPC)进行。多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。

4、单核多线程：单核CPU上运行多线程， 同一时刻只有一个线程在跑，系统进行线程切换，系统给每个线程分配时间片来执行，看起来就像是同时在跑， 但实际上是每个线程跑一点点就换到其它线程继续跑。

5、多核多线程：每个核上各自运行线程，同一时刻可以有多个线程同时在跑。

1、对于单核：多线程和多进程的多任务是在单cpu交替执行（时间片轮转调度，优先级调度等），属于并发

2、对于多核：同一个时间多个进程运行在不同的CPU核上，或者是同一个时间多个线程能分布在不同的CPU核上（线程数小于内核数），属于并行。

3、上下文切换：上下文切换指的是内核（ *** 作系统的核心）在CPU上对进程或者线程进行切换。上下文切换过程中的信息被保存在进程控制块（PCB-Process Control Block）中。PCB又被称作切换帧（SwitchFrame）。上下文切换的信息会一直被保存在CPU的内存中，直到被再次使用。

CPU 亲和性（affinity）就是进程要在某个给定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器的倾向性。这样可以减少上下文切换的次数，提高程序运行性能。可分为：自然亲和性和硬亲和性

1、自然亲和性：就是进程要在指定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器，Linux 内核进程调度器天生就具有被称为 软 CPU 亲和性（affinity） 的特性，这意味着进程通常不会在处理器之间频繁迁移。这种状态正是我们希望的，因为进程迁移的频率小就意味着产生的负载小。Linux调度器缺省就支持自然CPU亲和性(natural CPU affinity): 调度器会试图保持进程在相同的CPU上运行。

2、硬亲和性：简单来说就是利用linux内核提供给用户的API，强行将进程或者线程绑定到某一个指定的cpu核运行。Linux硬亲和性指定API：taskset .

taskset [options] mask command [arg]...

taskset [options] -p [mask] pid

taskset 命令用于设置或者获取一直指定的 PID 对于 CPU 核的运行依赖关系。也可以用 taskset 启动一个命令，直接设置它的 CPU 核的运行依赖关系。

CPU 核依赖关系是指，命令会被在指定的 CPU 核中运行，而不会再其他 CPU 核中运行的一种调度关系。需要说明的是，在正常情况下，为了系统性能的原因，调度器会尽可能的在一个 CPU 核中维持一个进程的执行。强制指定特殊的 CPU 核依赖关系对于特殊的应用是有意义的

CPU 核的定义采用位定义的方式进行，最低位代表 CPU0，然后依次排序。这种位定义可以超过系统实际的 CPU 总数，并不会存在问题。通过命令获得的这种 CPU 位标记，只会包含系统实际 CPU 的数目。如果设定的位标记少于系统 CPU 的实际数目，那么命令会产生一个错误。当然这种给定的和获取的位标记采用 16 进制标识。

0x00000001

代表 #0 CPU

0x00000003

代表 #0 和 #1 CPU

0xFFFFFFFF

代表 #0 到 #31 CPU

-p, --pid

对一个现有的进程进行 *** 作，而不是启动一个新的进程

-c, --cpu-list

使用 CPU 编号替代位标记，这可以是一个列表，列表中可以使用逗号分隔，或者使用 "-" 进行范围标记，例如：0,5,7,9

-h, --help

打印帮助信息

-V, --version

打印版本信息

如果需要设定，那么需要拥有 CAP_SYS_NICE 的权限；如果要获取设定信息，没有任何权限要求。

taskset 命令属于 util-linux-ng 包，可以使用 yum 直接安装。

lscpu命令，查看的是cpu的统计信息.\x0d\x0ablue@blue-pc:~$ lscpu\x0d\x0aArchitecture: i686#cpu架构\x0d\x0aCPU op-mode(s):32-bit, 64-bit\x0d\x0aByte Order:Little Endian #小尾序\x0d\x0aCPU(s):4 #总共有4核\x0d\x0aOn-line CPU(s) list: 0-3\x0d\x0aThread(s) per core:1 #每个cpu核，只能支持一个线程，即不支持超线程\x0d\x0aCore(s) per socket:4 #每个cpu，有4个核\x0d\x0aSocket(s): 1 #总共有1一个cpu\x0d\x0aVendor ID: GenuineIntel#cpu产商 intel\x0d\x0aCPU family:6\x0d\x0aModel: 42\x0d\x0aStepping: 7\x0d\x0aCPU MHz: 1600.000\x0d\x0aBogoMIPS: 5986.12\x0d\x0aVirtualization:VT-x#支持cpu虚拟化技术\x0d\x0aL1d cache: 32K\x0d\x0aL1i cache: 32K\x0d\x0aL2 cache: 256K\x0d\x0aL3 cache: 6144K\x0d\x0a \x0d\x0a 查看/proc/cpuinfo,可以知道每个cpu信息，如每个CPU的型号，主频等。\x0d\x0a#cat /proc/cpuinfo\x0d\x0aprocessor: 0\x0d\x0avendor_id: GenuineIntel\x0d\x0acpu family: 6\x0d\x0amodel: 42\x0d\x0amodel name: Intel(R) Core(TM) i5-2320 CPU @ 3.00GHz\x0d\x0a.....\x0d\x0a 上面输出的是第一个cpu部分信息，还有3个cpu信息省略了。\x0d\x0a \x0d\x0a 内存\x0d\x0a 概要查看内存情况\x0d\x0a free -m\x0d\x0a total used free sharedbuffers cached\x0d\x0a Mem: 3926 3651274 0 12404\x0d\x0a -/+ buffers/cache: 3235691\x0d\x0a Swap: 9536 31 9505\x0d\x0a 这里的单位是MB，总共的内存是3926MB。\x0d\x0a \x0d\x0a 查看内存详细使用\x0d\x0a# cat /proc/meminfo\x0d\x0aMemTotal:4020868 kB\x0d\x0aMemFree: 230884 kB\x0d\x0aBuffers:7600 kB\x0d\x0aCached: 454772 kB\x0d\x0aSwapCached: 836 kB\x0d\x0a.....\x0d\x0a \x0d\x0a 查看内存硬件信息\x0d\x0admidecode -t memory\x0d\x0a# dmidecode 2.11\x0d\x0aSMBIOS 2.7 present.\x0d\x0aHandle 0x0008, DMI type 16, 23 bytes\x0d\x0aPhysical Memory Array\x0d\x0aLocation: System Board Or Motherboard\x0d\x0a....\x0d\x0aMaximum Capacity: 32 GB\x0d\x0a....\x0d\x0aHandle 0x000A, DMI type 17, 34 bytes\x0d\x0a....\x0d\x0aMemory Device\x0d\x0aArray Handle: 0x0008\x0d\x0aError Information Handle: Not Provided\x0d\x0aTotal Width: 64 bits\x0d\x0aData Width: 64 bits\x0d\x0aSize: 4096 MB\x0d\x0a.....\x0d\x0a 我的主板有4个槽位，只用了一个槽位，上面插了一条4096MB的内存。\x0d\x0a \x0d\x0a 磁盘\x0d\x0a 查看硬盘和分区分布\x0d\x0a# lsblk\x0d\x0aNAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT\x0d\x0asda 8:00 465.8G 0 disk\x0d\x0a├—sda1 8:10 1G 0 part /boot\x0d\x0a├—sda2 8:20 9.3G 0 part [SWAP]\x0d\x0a├—sda3 8:30 74.5G 0 part /\x0d\x0a├—sda4 8:40 1K 0 part\x0d\x0a├—sda5 8:50 111.8G 0 part /home\x0d\x0a└—sda6 8:60 269.2G 0 part\x0d\x0a 显示很直观\x0d\x0a \x0d\x0a 如果要看硬盘和分区的详细信息\x0d\x0a# fdisk -l\x0d\x0aDisk /dev/sda: 500.1 GB, 500107862016 bytes\x0d\x0a255 heads, 63 sectors/track, 60801 cylinders, total 976773168 sectors\x0d\x0aUnits = sectors of 1 * 512 = 512 bytes\x0d\x0aSector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes\x0d\x0aI/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes\x0d\x0aDisk identifier: 0x00023728\x0d\x0a Device Boot Start End Blocks Id System\x0d\x0a/dev/sda1 *2048 2148351 1073152 83 Linux\x0d\x0a/dev/sda2 214835221680127 9765888 82 Linux swap / Solaris\x0d\x0a/dev/sda321680128 17793023978125056 83 Linux\x0d\x0a/dev/sda4 177932286 976771071 3994193935 Extended/dev/sda5 177932288 412305407 117186560 83 Linux\x0d\x0a/dev/sda6 412307456 976771071 282231808 83 Linux\x0d\x0a \x0d\x0a 网卡\x0d\x0a 查看网卡硬件信息\x0d\x0a# lspci | grep -i 'eth'\x0d\x0a02:00.0 Ethernet controller: Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL8111/8168B PCI Express Gigabit Ethernet controller (rev 06)\x0d\x0a \x0d\x0a 查看系统的所有网络接口\x0d\x0a# ifconfig -a\x0d\x0aeth0 Link encap:以太网 硬件地址 b8:97:5a:17:b3:8f \x0d\x0a .....\x0d\x0aloLink encap:本地环回 \x0d\x0a .....\x0d\x0a 或者是\x0d\x0aip link show\x0d\x0a1: lo: mtu 16436 qdisc noqueue state DOWN\x0d\x0alink/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00\x0d\x0a2: eth0: mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000\x0d\x0alink/ether b8:97:5a:17:b3:8f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff\x0d\x0a \x0d\x0a 如果要查看某个网络接口的详细信息，例如eth0的详细参数和指标\x0d\x0a# ethtool eth0\x0d\x0aSettings for eth0:\x0d\x0aSupported ports: [ TP MII ]\x0d\x0aSupported link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full\x0d\x0a100baseT/Half 100baseT/Full\x0d\x0a1000baseT/Half 1000baseT/Full #支持千兆半双工，全双工模式\x0d\x0aSupported pause frame use: No\x0d\x0aSupports auto-negotiation: Yes #支持自适应模式，一般都支持\x0d\x0aAdvertised link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full\x0d\x0a100baseT/Half 100baseT/Full\x0d\x0a1000baseT/Half 1000baseT/Full\x0d\x0aAdvertised pause frame use: Symmetric Receive-only\x0d\x0aAdvertised auto-negotiation: Yes #默认使用自适应模式\x0d\x0aLink partner advertised link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full\x0d\x0a 100baseT/Half 100baseT/Full\x0d\x0a.....\x0d\x0aSpeed: 100Mb/s #现在网卡的速度是100Mb,网卡使用自适应模式，所以推测路由是100Mb，导致网卡从支 持千兆，变成要支持百兆\x0d\x0aDuplex: Full #全双工\x0d\x0a.....\x0d\x0aLink detected: yes#表示有网线连接，和路由是通的\x0d\x0a\x0d\x0a其他\x0d\x0a 查看pci信息，即主板所有硬件槽信息。\x0d\x0alspci\x0d\x0a00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 2nd Generation Core Processor Family DRAM Controller (rev 09) #主板芯片\x0d\x0a00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation 2nd Generation Core Processor Family Integrated Graphics Controller (rev 09) #显卡\x0d\x0a00:14.0 USB controller: Intel Corporation Panther Point USB xHCI Host Controller (rev 04) #usb控制器\x0d\x0a00:16.0 Communication controller: Intel Corporation Panther Point MEI Controller #1 (rev 04)\x0d\x0a00:1a.0 USB controller: Intel Corporation Panther Point USB Enhanced Host Controller #2 (rev 04)\x0d\x0a00:1b.0 Audio device: Intel Corporation Panther Point High Definition Audio Controller (rev 04) #声卡\x0d\x0a00:1c.0 PCI bridge: Intel Corporation Panther Point PCI Express Root Port 1 (rev c4) #pci 插槽\x0d\x0a00:1c.2 PCI bridge: Intel Corporation Panther Point PCI Express Root Port 3 (rev c4)\x0d\x0a00:1c.3 PCI bridge: Intel Corporation Panther Point PCI Express Root Port 4 (rev c4)\x0d\x0a00:1d.0 USB controller: Intel Corporation Panther Point USB Enhanced Host Controller #1 (rev 04)\x0d\x0a00:1f.0 ISA bridge: Intel Corporation Panther Point LPC Controller (rev 04)\x0d\x0a00:1f.2 IDE interface: Intel Corporation Panther Point 4 port SATA Controller [IDE mode] (rev 04) #硬盘接口\x0d\x0a00:1f.3 SMBus: Intel Corporation Panther Point SMBus Controller (rev 04)\x0d\x0a00:1f.5 IDE interface: Intel Corporation Panther Point 2 port SATA Controller [IDE mode] (rev 04) #硬盘接口\x0d\x0a02:00.0 Ethernet controller: Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL8111/8168B PCI Express Gigabit Ethernet controller (rev 06) #网卡\x0d\x0a03:00.0 PCI bridge: Integrated Technology Express, Inc. Device 8893 (rev 41)\x0d\x0a 如果要更详细的信息:lspci -v 或者 lspci -vv\x0d\x0a 如果要看设备树:lscpi -t\x0d\x0a \x0d\x0a 查看bios信息\x0d\x0a# dmidecode -t bios\x0d\x0a......\x0d\x0aBIOS Information\x0d\x0aVendor: American Megatrends Inc.\x0d\x0aVersion: 4.6.5\x0d\x0aRelease Date: 04/25/2012\x0d\x0a.......\x0d\x0aBIOS Revision: 4.6\x0d\x0a......\x0d\x0a dmidecode以一种可读的方式dump出机器的DMI(Desktop Management Interface)信息。这些信息包括了硬件以及BIOS，既可以得到当前的配置，也可以得到系统支持的最大配置，比如说支持的最大内存数等。\x0d\x0a 如果要查看所有有用信息\x0d\x0a dmidecode -q\x0d\x0a 以上是linux查看硬件信息的所有命令，可以查看CPU、硬盘、网卡、磁盘等硬件的信息。

查看物理cpu个数

查看核心数量

查看线程数

实例一

实例二

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