详细解读CPUAffinity(CPU亲合力)

简介: 详细解读CPUAffinity(CPU亲合力)

CPU亲合力就是指在Linux系统中能够将一个或多个进程绑定到一个或多个处理器上运行.

一个进程的CPU亲合力掩码决定了该进程将在哪个或哪几个CPU上运行.在一个多处理器系统中,设置CPU亲合力的掩码可能会获得更好的性能.

一个CPU的亲合力掩码用一个cpu_set_t结构体来表示一个CPU集合,下面的几个宏分别对这个掩码集进行操作:

·CPU_ZERO() 清空一个集合

·CPU_SET()与CPU_CLR()分别对将一个给定的CPU号加到一个集合或者从一个集合中去掉.

·CPU_ISSET()检查一个CPU号是否在这个集合中.

下面两个函数就是用来设置获取线程CPU亲和力状态:

·sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int cpusetsize, cpu_set_t mask)

该函数设置进程为pid的这个进程,让它运行在mask所设定的CPU上.如果pid的值为0,则表示指定的是当前进程,使当前进程运行在mask所设定的那些CPU上.第二个参数cpusetsize是mask所指定的数的长度.通常设定为sizeof(cpu_set_t).如果当前pid所指定的进程此时没有运行在mask所指定的任意一个CPU上,则该指定的进程会从其它CPU上迁移到mask的指定的一个CPU上运行.

·sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int cpusetsize, cpu_set_t mask)

该函数获得pid所指示的进程的CPU位掩码,并将该掩码返回到mask所指向的结构中.即获得指定pid当前可以运行在哪些CPU上.同样,如果pid的值为0.也表示的是当前进程.

cpu_set_t的定义

# define CPU_SETSIZE 1024

# define NCPUBITS (8 sizeof (cpu_mask))

typedef unsigned long int cpu_mask;

# define CPUELT(cpu) ((cpu) / NCPUBITS)

# define CPUMASK(cpu) ((cpu_mask) 1 [ ((cpu) % NCPUBITS))

typedef struct

{

cpu_mask bits【CPU_SETSIZE / NCPUBITS】;

} cpu_set_t;

# define CPU_ZERO(cpusetp) \

do { \

unsigned int __i; \

cpu_set_t arr = (cpusetp); \

for (i = 0; i < sizeof (cpu_set_t) / sizeof (cpu_mask); ++i) \

arr->bits【i】 = 0; \

}//代码效果参考:http://www.ezhiqi.com/bx/art_1109.html while (0)

# define CPU_SET(cpu, cpusetp) \

((cpusetp)->bits【CPUELT (cpu)】 |= CPUMASK (cpu))

# define CPU_CLR(cpu, cpusetp) \

((cpusetp)->bits【CPUELT (cpu)】 = ~CPUMASK (cpu))

# define CPU_ISSET(cpu, cpusetp) \

(((cpusetp)->bits【CPUELT (cpu)】 CPUMASK (cpu)) != 0)

上面几个宏与函数的具体用法:

cpu.c

#include

#include

#include

#include

#include

#define USE_GNU

#include

#include

#include[span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">string.h>

int main(int argc, char* argv【】)

{

int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);

int created_thread = 0;

int myid;

int i;

int j = 0;

cpu_set_t mask;

cpu_set_t get;

if (argc != 2)

{

printf("usage : ./cpu num\n");

exit(1);

}

myid = atoi(argv【1】);

printf("system has %i processor(s). \n", num);

CPU_ZERO(mask);

CPU_SET(myid, mask);

if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), mask) == -1)

{

printf("warning: could not set CPU affinity, continuing...\n");

}

while (1)

{

CPU_ZERO(get);

if (sched_getaffinity(0, sizeof(get), get) == -1)

{

printf("warning: cound not get cpu affinity, continuing...\n");

}//代码效果参考:http://www.ezhiqi.com/bx/art_4993.html

for (i = 0; i < num; i++)

{

if (CPU_ISSET(i, get))

{

printf("this process %d is running processor : %d\n",getpid(), i);

}

}

}

return 0;

}//代码效果参考:http://www.ezhiqi.com/bx/art_1505.html

下面是在两个终端分别执行了./cpu 0 ./cpu 2 后得到的结果. 效果比较明显.

QUOTE:

Cpu0 : 5.3%us, 5.3%sy, 0.0%ni, 87.4%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 2.0%si, 0.0%st

Cpu1 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu2 : 5.0%us, 12.2%sy, 0.0%ni, 82.8%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu3 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu4 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.3%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu5 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu6 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu7 : 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

在我的机器上sizeof(cpu_set_t)的大小为128,即一共有1024位.第一位代表一个CPU号.某一位为1则表示某进程可以运行在该位所代表的cpu上.

例如CPU_SET(1, mask);

则mask所对应的第2位被设置为1.

此时如果printf("%d\n", mask.bits【0】);就打印出2.表示第2位被置为1了.

具体我是参考man sched_setaffinity文档中的函数的.

然后再参考了一下IBM的 developerWorks上的一个讲解.

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