最近在對專案進行效能優化，由於在多核平臺上，所以瞭解了些程式、執行緒繫結cpu核的問題，在這裡將所學記錄一下。
不管是執行緒還是程式，都是通過設定親和性(affinity)來達到目的。對於程式的情況，一般是使用sched_setaffinity這個函式來實現，網上講的也比較多，這裡主要講一下執行緒的情況。
與程式的情況相似，執行緒親和性的設定和獲取主要通過下面兩個函式來實現：
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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); |
從函式名以及引數名都很明瞭，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，可以理解為cpu集，也是通過約定好的巨集來進行清除、設定以及判斷：
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//初始化，設為空 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集中設定了 int CPU_ISSET (int cpu, const cpu_set_t *set); |
cpu集可以認為是一個掩碼，每個設定的位都對應一個可以合法排程的 cpu，而未設定的位則對應一個不可排程的 CPU。換而言之，執行緒都被繫結了，只能在那些對應位被設定了的處理器上執行。通常，掩碼中的所有位都被置位了，也就是可以在所有的cpu中排程.
以下為測試程式碼：
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#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; } |
這段程式碼將使myfun執行緒在所有cpu中依次執行一段時間，在我的四核cpu上，執行結果為 ：
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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 |
在一些嵌入式裝置中，執行的程式執行緒比較單一，如果指定程式執行緒執行於特定的cpu核，減少程式、執行緒的核間切換，有可能可以獲得更高的效能。