Wie ermittelt man die tatsächliche Anzahl physischer Prozessoren oder Kerne in einem System?

Bestimmen der Anzahl der physischen Prozessoren/Kerne

Für eine optimale Leistung erfordern Multithread-Anwendungen eine genaue Anzahl der physischen Prozessoren oder Kerne. Das Erkennen der Anzahl logischer Prozessoren reicht nicht aus, insbesondere im Hinblick auf Hyperthreading, bei dem mehrere logische Threads auf einem einzigen physischen Kern ausgeführt werden.

Erkennen der Hyperthreading-Unterstützung und -Aktivierung

Zur genauen Zählung Bei physischen Prozessoren ist es wichtig festzustellen, ob Hyperthreading unterstützt und aktiviert wird. Dazu muss das Bit 28 des EDX-Registers des CPUID-Befehls überprüft werden. Wenn dieses Bit gesetzt ist, wird Hyperthreading unterstützt. Eine bloße Bestätigung der Unterstützung reicht jedoch nicht aus; das Bit muss auch aktiv sein.

Implementierung mittels CPUID-Anweisung

Eine umfassende C-Lösung unter Verwendung der CPUID-Anweisung wird vorgestellt:

<code class="cpp">#include <iostream>
#include <string>

void cpuID(unsigned i, unsigned regs[4]) { ... }

int main() {
  unsigned regs[4];
  char vendor[12];

  // Get vendor
  cpuID(0, regs);
  ((unsigned *)vendor)[0] = regs[1];
  ((unsigned *)vendor)[1] = regs[3];
  ((unsigned *)vendor)[2] = regs[2];
  string cpuVendor = string(vendor, 12);

  // Get CPU features
  cpuID(1, regs);
  unsigned cpuFeatures = regs[3];

  // Logical core count per CPU
  cpuID(1, regs);
  unsigned logical = (regs[1] >> 16) & 0xff;
  unsigned cores = logical;

  // Determine core count based on vendor
  if (cpuVendor == "GenuineIntel") {
    cpuID(4, regs);
    cores = ((regs[0] >> 26) & 0x3f) + 1;
  } else if (cpuVendor == "AuthenticAMD") {
    cpuID(0x80000008, regs);
    cores = ((regs[2] & 0xff)) + 1;
  }

  // Detect hyper-threads
  bool hyperThreads = cpuFeatures & (1 << 28) && cores < logical;

  // Display results
  cout << " logical cpus: " << logical << endl;
  cout << "    cpu cores: " << cores << endl;
  cout << "hyper-threads: " << (hyperThreads ? "true" : "false") << endl;

  return 0;
}</code>

Ausgabebeispiele

Bei der Ausführung auf verschiedenen Intel-Systemen gibt das Programm Folgendes aus:

• Core 2 Duo T7500:

  logical cpus: 2
    cpu cores: 2
  hyper-threads: false

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• Core 2 Quad Q8400:

  logical cpus: 4
    cpu cores: 4
  hyper-threads: false

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• Xeon E5520 (Dual-CPU-Pakete):

  logical cpus: 16
    cpu cores: 8
  hyper-threads: true

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• Pentium 4 3,00 GHz:

  logical cpus: 2
    cpu cores: 1
  hyper-threads: true

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