Linux中線程與CPU核的綁定

  

  最近在進行性能優化需要了解了些進程、線程綁定cpu核的問題。

    不管是線程還是進程，都是通過設置親和性(affinity)來達到目的。對於進程的情況，一般是使用sched_setaffinity這個函數來實現，網上講的也比較多，這裏主要講一下線程的情況。

    與進程的情況相似，線程親和性的設置和獲取主要通過下面兩個函數來實現：

int pthread_setaffinity_np(pthread_tthread, size_tcpusetsize，

const cpu_set_t *cpuset);

int pthread_getaffinity_np(pthread_tthread, size_tcpusetsize, 

cpu_set_t *cpuset);

    從函數名以及參數名都很明瞭，唯一需要點解釋下的可能就是cpu_set_t這個結構體了。這個結構體的理解類似於select中的fd_set，可以理解爲cpu集，也是通過約定好的宏來進行清除、設置以及判斷：

//初始化，設爲空

      void CPU_ZERO (cpu_set_t *set); 

      //將某個cpu加入cpu集中 

       void CPU_SET (int cpu, cpu_set_t *set); 

       //將某個cpu從cpu集中移出 

       void CPU_CLR (int cpu, cpu_set_t *set); 

       //判斷某個cpu是否已在cpu集中設置了 

       int CPU_ISSET (int cpu, const cpu_set_t *set); 

       cpu集可以認爲是一個掩碼，每個設置的位都對應一個可以合法調度的 cpu，而未設置的位則對應一個不可調度的 CPU。換而言之，線程都被綁定了，只能在那些對應位被設置了的處理器上運行。通常，掩碼中的所有位都被置位了，也就是可以在所有的cpu中調度。       

      以下爲測試代碼：

點擊(此處)摺疊或打開

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>

void *myfun(void*arg)
{
    cpu_set_t mask;
    cpu_set_t get;
    char buf[256];
    int i;
    int j;
    int num=
sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    printf("system has %d processor(s)\n",
num);

    for(i=
0; i< num;
i++){
        CPU_ZERO(&mask);
        CPU_SET(i,&mask);
        if(pthread_setaffinity_np(pthread_self(),
sizeof(mask),&mask)<
0){
            fprintf(stderr,"set
thread affinity failed\n");
        }
        CPU_ZERO(&get);
        if(pthread_getaffinity_np(pthread_self(),
sizeof(get),&get)<
0){
            fprintf(stderr,"get
thread affinity failed\n");
        }
        for(j=
0; j< num;
j++){
            if(CPU_ISSET(j,&get)){
                printf("thread %d is running in processor %d\n",(int)pthread_self(),
j);
            }
        }
        j = 0;
        while(j++<
100000000){
            memset(buf,
0, sizeof(buf));
        }
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int
argc, char*argv[])
{
    pthread_t tid;
    if(pthread_create(&tid,NULL,(void*)myfun,NULL)!=
0){
        fprintf(stderr,"thread
create failed\n");
        return -1;
    }
    pthread_join(tid,NULL);
    return 0;
}

       這段代碼將使myfun線程在所有cpu中依次執行一段時間，在我的四核cpu上，執行結果爲  ：

       system has 4 processor(s)        

       thread 1095604544 is running in processor 0        

       thread 1095604544 is running in processor 1        

       thread 1095604544 is running in processor 2        

       thread 1095604544 is running in processor 3 

       在一些嵌入式設備中，運行的進程線程比較單一，如果指定進程線程運行於特定的cpu核，減少進程、線程的核間切換，有可能可以獲得更高的性能。

轉載處：http://blog.chinaunix.net/uid-27714502-id-3515874.html