如何使用C获取Linux中的CPU数量？

Question

Linux 中有没有可以获取可用 CPU 数量的 API？ 我的意思是，在不使用 /proc/cpuinfo 或任何其他 sys-node 文件的情况下...

我发现使用 sched.h 实现了此实现：

int GetCPUCount()
{
 cpu_set_t cs;
 CPU_ZERO(&cs);
 sched_getaffinity(0, sizeof(cs), &cs);

 int count = 0;
 for (int i = 0; i < 64; i++)
 {
  if (CPU_ISSET(i, &cs))
   count++;
  else
   break;
 }
 return count;
}

但是，没有使用通用库的更高级别吗？

Answer 1

#include <stdio.h>
#include <sys/sysinfo.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("This system has %d processors configured and "
        "%d processors available.\n",
        get_nprocs_conf(), get_nprocs());
    return 0;
}

https://linux.die.net/man/3/get_nprocs

Answer 2

此代码（取自此处）应该适用于两者Windows 和 *NIX 平台。

#ifdef _WIN32
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include <windows.h>
#else
#include <unistd.h>
#endif
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>


int main() {
  long nprocs = -1;
  long nprocs_max = -1;
#ifdef _WIN32
#ifndef _SC_NPROCESSORS_ONLN
SYSTEM_INFO info;
GetSystemInfo(&info);
#define sysconf(a) info.dwNumberOfProcessors
#define _SC_NPROCESSORS_ONLN
#endif
#endif
#ifdef _SC_NPROCESSORS_ONLN
  nprocs = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
  if (nprocs < 1)
  {
    fprintf(stderr, "Could not determine number of CPUs online:\n%s\n", 
strerror (errno));
    exit (EXIT_FAILURE);
  }
  nprocs_max = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
  if (nprocs_max < 1)
  {
    fprintf(stderr, "Could not determine number of CPUs configured:\n%s\n", 
strerror (errno));
    exit (EXIT_FAILURE);
  }
  printf ("%ld of %ld processors online\n",nprocs, nprocs_max);
  exit (EXIT_SUCCESS);
#else
  fprintf(stderr, "Could not determine number of CPUs");
  exit (EXIT_FAILURE);
#endif
}

Answer 3

您在开头提到的 sched_affinity() 版本仍然比 /proc/cpuinfo 和/或 _SC_NPROCESSORS_ONLN 更好，因为它只计算可用的 CPU给定进程（某些进程可能会被外部进程调用的 sched_setaffinity() 禁用）。唯一的变化是使用 CPU_COUNT() 而不是在循环中执行 CPU_ISSET。

Answer 4

使用 /proc/cpuinfo 是最干净、最可移植的解决方案。如果打开失败，您可以简单地假设 1 个 cpu 或 2 个 cpu。出于微优化之外的目的（例如选择要运行的理想线程数）而依赖于了解 cpu 数量的代码几乎肯定会做一些愚蠢的事情。

_SC_NPROCESSORS_ONLN 解决方案依赖于非标准（glibc 特定的）sysconf 扩展，该扩展比 /proc 具有更大的依赖性（所有 Linux系统有 /proc，但有些系统有非 glibc libcs​​ 或缺少 _SC_NPROCESSORS_ONLN 的旧版本 glibc）。

Answer 5

涉及 sysconf(...) 或 get_nprocs() 的答案对于遵守由 cpu 亲和性限制的任务的处理器数量来说都是不正确的。

您需要这样的方法来获取任务可用的处理器数量：

#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>
#include <stdio.h>

int nprocs()
{
  cpu_set_t cs;
  CPU_ZERO(&cs);
  sched_getaffinity(0, sizeof(cs), &cs);
  return CPU_COUNT(&cs);
}

int main()
{
  printf("procs=%d\n", nprocs());
  return 0;
}

Answer 6

就我个人而言，对于最近的 Intel cpu（不是一般的 x86，只是 Intel），我使用 EAX=0Bh cpuid 叶子。请参阅维基百科，了解有关您获得的信息的一些详细信息关于当前套接字（又名封装）中的核心。在多插槽系统上，这可能是系统范围物理/逻辑核心数量的一半或四分之一。英特尔有

int main()
{
unsigned int eax=11,ebx=0,ecx=1,edx=0;

asm volatile("cpuid"
        : "=a" (eax),
          "=b" (ebx),
          "=c" (ecx),
          "=d" (edx)
        : "0" (eax), "2" (ecx)
        : );
            
printf("Cores: %d\nThreads: %d\nActual thread: %d\n",eax,ebx,edx);
}

输出：

Cores: 4
Threads: 8
Actual thread: 1

或者，更简洁地说：

#include <stdio.h>

int main()
{
unsigned int ncores=0,nthreads=0,ht=0;

asm volatile("cpuid": "=a" (ncores), "=b" (nthreads) : "a" (0xb), "c" (0x1) : );

ht=(ncores!=nthreads);

printf("Cores: %d\nThreads: %d\nHyperThreading: %s\n",ncores,nthreads,ht?"Yes":"No");

return 0;
}

输出：

Cores: 4
Threads: 8
HyperThreading: Yes

Answer 7

在 Linux (Ubuntu) 上：（

#ifndef _GNU_SOURCE
# define _GNU_SOURCE
#endif
#include <sched.h>

int GetCPUCount()
{
 cpu_set_t cs;
 sched_getaffinity(0, sizeof(cs), &cs);
 return CPU_COUNT_S(sizeof(cs), &cs);
}

假设当前进程具有默认的 CPU 关联性。）

Answer 8

另一种扫描 sys 文件系统下的 cpu* 目录的方法：

#include<stdio.h>
#include <dirent.h>
#include <errno.h>
#define LINUX_SYS_CPU_DIRECTORY "/sys/devices/system/cpu"

int main() {
   int cpu_count = 0;
   DIR *sys_cpu_dir = opendir(LINUX_SYS_CPU_DIRECTORY);
   if (sys_cpu_dir == NULL) {
       int err = errno;
       printf("Cannot open %s directory, error (%d).\n", LINUX_SYS_CPU_DIRECTORY, strerror(err));
       return -1;
   }
   const struct dirent *cpu_dir;
   while((cpu_dir = readdir(sys_cpu_dir)) != NULL) {
       if (fnmatch("cpu[0-9]*", cpu_dir->d_name, 0) != 0)
       {
          /* Skip the file which does not represent a CPU */
          continue;
       }
       cpu_count++;
   }
   printf("CPU count: %d\n", cpu_count);
   return 0;
}

Answer 9

#include <unistd.h>
long number_of_processors = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);