Linux中线程与CPU核的绑定
2014-12-09 09:02
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不管是线程还是进程,都是通过设置亲和性(affinity)来达到目的。对于进程的情况,一般是使用sched_setaffinity这个函数来实现,网上讲的也比较多,这里主要讲一下线程的情况。
与进程的情况相似,线程亲和性的设置和获取主要通过下面两个函数来实现:
int pthread_setaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize,
const cpu_set_t *cpuset);
int pthread_getaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize,
cpu_set_t *cpuset);
从函数名以及参数名都很明了,唯一需要点解释下的可能就是cpu_set_t这个结构体了。这个结构体的理解类似于select中的fd_set,可以理解为cpu集,也是通过约定好的宏来进行清除、设置以及判断:
//初始化,设为空
void CPU_ZERO (cpu_set_t *set);
//将某个cpu加入cpu集中
void CPU_SET (int cpu, cpu_set_t *set);
//将某个cpu从cpu集中移出
void CPU_CLR (int cpu, cpu_set_t *set);
//判断某个cpu是否已在cpu集中设置了
int CPU_ISSET (int cpu, const cpu_set_t *set);
cpu集可以认为是一个掩码,每个设置的位都对应一个可以合法调度的 cpu,而未设置的位则对应一个不可调度的 CPU。换而言之,线程都被绑定了,只能在那些对应位被设置了的处理器上运行。通常,掩码中的所有位都被置位了,也就是可以在所有的cpu中调度。
以下为测试代码:
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
在一些嵌入式设备中,运行的进程线程比较单一,如果指定进程线程运行于特定的cpu核,减少进程、线程的核间切换,有可能可以获得更高的性能。
与进程的情况相似,线程亲和性的设置和获取主要通过下面两个函数来实现:
int pthread_setaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize,
const cpu_set_t *cpuset);
int pthread_getaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize,
cpu_set_t *cpuset);
从函数名以及参数名都很明了,唯一需要点解释下的可能就是cpu_set_t这个结构体了。这个结构体的理解类似于select中的fd_set,可以理解为cpu集,也是通过约定好的宏来进行清除、设置以及判断:
//初始化,设为空
void CPU_ZERO (cpu_set_t *set);
//将某个cpu加入cpu集中
void CPU_SET (int cpu, cpu_set_t *set);
//将某个cpu从cpu集中移出
void CPU_CLR (int cpu, cpu_set_t *set);
//判断某个cpu是否已在cpu集中设置了
int CPU_ISSET (int cpu, const cpu_set_t *set);
cpu集可以认为是一个掩码,每个设置的位都对应一个可以合法调度的 cpu,而未设置的位则对应一个不可调度的 CPU。换而言之,线程都被绑定了,只能在那些对应位被设置了的处理器上运行。通常,掩码中的所有位都被置位了,也就是可以在所有的cpu中调度。
以下为测试代码:
#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; }这段代码将使myfun线程在所有cpu中依次执行一段时间,在我的四核cpu上,执行结果为 :
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
在一些嵌入式设备中,运行的进程线程比较单一,如果指定进程线程运行于特定的cpu核,减少进程、线程的核间切换,有可能可以获得更高的性能。
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