在哪些情况下 GetSystemInfo/GetLogicalProcessorInformationEx 在同一程序运行中返回不同的处理器计数？

Question

有 Windows API 函数来获取 CPU 和 CPU Cache 拓扑。

GetSystemInfo 用dwActiveProcessorMask 和dwNumberOfProcessors 填充SYSTEM_INFO。

GetLogicalProcessorInformationEx 可用于获得有关每个处理器的更精确信息，例如缓存大小、缓存行大小、缓存关联性等。其中一些信息也可以通过_cpuidex 获得。

我问的是，在哪些情况下，一个调用获得的值与另一个调用获得的值不一致，如果两个调用都是在没有程序重启的情况下进行的。

具体来说，CPU 计数可以改变吗：

• 用户是否应该休眠、安装新处理器并唤醒系统？或者即使这样也行不通？
• 或者操作系统/硬件可以动态决定插入另一个处理器？
• 还是可以通过虚拟机实现，但不能在真实硬件上实现？

可以改变缓存行大小和缓存大小：

• 对于GetLogicalProcessorInformationEx，因为处理器在运行时被替换
• _cpuid 只是因为系统包含具有不同缓存属性的处理器，并且后续调用在不同的处理器上

这些问题的实际原因是我只想获取此信息一次，并将其缓存：

• 我将使用它来调整分配器，因此更改已分配内存的分配策略可能会导致内存损坏。
• 这些函数可能很昂贵，它们可能是内核调用，我想避免这种情况

Answer 1

如果一个线程被调度在属于不同处理器组且具有不同数量处理器的内核上运行，GetSystemInfo 和 GetLogicalProcessorInformation 将返回不同数量的处理器，即核心所属的组。

在支持热添加 CPU 的服务器级系统上，处理器的数量可以改变如下：

• 热添加 CPU 使得有一个处理器组少于 64 个处理器并且线程在该组上运行会改变GetSystemInfo、GetLogicalProcessorInformation 报告的处理器数量，以及 GetLogicalProcessorInformationEx。
• 处理器组的最大大小为 64，Windows 始终以最小化组总数的方式创建组。因此，组数是逻辑核心总数除以 64 的上限。热添加 CPU 可能会导致创建新组。这不仅改变了处理器的总数，还改变了组的数量，只能通过GetLogicalProcessorInformationEx获得。

在虚拟机上，处理器的数量也可以动态增加而无需热插拔。

您可以使用PNPCPU 工具模拟热添加处理器。这对于测试取决于处理器数量的一段代码的正确性很有用。

通过编写设备驱动程序并注册synchronous 或asynchronous 驱动程序通知，可以在添加新处理器时从系统接收通知。如果没有设备驱动程序，我认为这是不可能的。

我认为，在当前系统上，GetLogicalProcessorInformationEx 返回的缓存属性只能在线程迁移到其中一个或多个这些属性不同的另一个内核或 CPU 时发生变化。例如，在 Intel Lakefield 处理器上，L2 缓存的属性取决于线程正在运行哪个内核，因为不同的内核具有不同属性的不同 L2 缓存。