- 作者：鄒祁峯
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日期：2014.06.12 18:44
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1 引言
非統一內存訪問(NUMA)是一種用於多處理器的電腦記憶體設計，內存訪問時間取決於處理器的內存位置。 在NUMA下，處理器訪問它自己的本地存儲器的速度比非本地存儲器(存儲器的地方到另一個處理器之間共享的處理器或存儲器)快一些。
針對NUMA架構系統的特點，可以通過將進程/線程綁定指定CPU(一個或多個)的方式，提高CPU CACHE的命中率，減少進程/線程遷移CPU造成的內存訪問的時間消耗，從而提高程序的運行效率。[注：關於CPU親和性的概念，可參考《管理處理器的親和性》]
2 源碼剖析
2.1 NGINX源碼
NGINX進程綁定CPU的代碼非常簡單，其中的核心接口爲sche_setaffinity()，如下所示：
代碼1 綁定CPU
2.2 源碼分析
經分析可知：
1) 1進程可綁定到1個或多個CPU核
-> 如果cpu_affinity的值對應的二進制值爲以下值時，那麼進程將綁定到第7和第63個CPU。(從0開始，下同)
10000000 00000000
00000000 00000000
00000000 00000000
00000000 10000000
-> 如果cpu_affinity的值對應的二進制值爲以下值時，那麼進程將綁定到第2、第3和第7個CPU。
00000000 00000000
00000000 00000000
00000000 00000000
00000000 10001100
其他情況可以依此類推。
2) 該函數可設置CPU核範圍:第0~63個.因爲參數cpu_affinity的類型爲uint64_t，其佔用64位.
2.3 測試實例
根據NGINX源碼的實現，可以編寫如下測試代碼：
圖1 測試代碼
1) 測試之前：CPU0和CPU1的消耗都很低
圖2 測試之前
2) 綁定CPU0：CPU0的使用接近100%，而CPU1基本不變
圖3 綁定CPU0
2) 綁定CPU1：CPU1的使用接近100%，而CPU0基本不變
圖4 綁定CPU1
2.4 其他接口
除了sched_setaffinity()可以設置“進程/線程”的CPU親和性外，還可以使用pthread_setaffinity_np()設置“線程”的CPU親和性。參考代碼如下：
圖5 線程綁定CPU
以上代碼對應的Makefile如下：
圖6 Makefile
