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周谈（47）- cpu亲和性设置

发表于 分类于 Valine：

前言

最近在测试程序的性能，发现测试出来的数据波动比较大，不是很稳定。

测试的机器上存在大小核的区别，系统在空闲的时候尽量会使用小核进行运算，这样就可以降低功耗。

正常一个程序在运行的时候，也是会在不同的cpu之间进行切换的。通过设置了CPU亲和性后，测试出来的数据就基本变化不大了。

CPU亲和性

相关概念

CPU亲和性就是绑定某一进程（或线程）到特定的CPU（或CPU集合），从而使得该进程（或线程）只能运行在绑定的CPU（或CPU集合）上。CPU亲和性利用了这样一个事实：进程上一次运行后的残余信息会保留在CPU的状态中（也就是指CPU的缓存）。如果下一次仍然将该进程调度到同一个CPU上，就能避免缓存未命中等对CPU处理性能不利的情况，从而使得进程的运行更加高效。

这样使用者可以根据机器对不同的CPU进行功能划分，根据自己的策略来利用好CPU。

CPU核

我们可以通过命令查看当前系统的核数，实际使用的核数目。

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cat /proc/cpuinfo | grep processor | wc -l 
或者
lscpu
或者
nproc

nproc

如果是写代码，那么C语言也有函数可以获取CPU数目。

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// 内核
pr_info("Cpu count %d", NR_CPUS);

//用户态
#include <unistd.h>
int sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);/* 返回系统可以使用的核数，但是其值会包括系统中禁用的核的数目，因此该值并不代表当前系统中可用的核数 */
int sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);/* 返回值真正的代表了系统当前可用的核数 */

/* 以下两个函数与上述类似 */
#include <sys/sysinfo.h>
int get_nprocs_conf (void);/* 可用核数 */
int get_nprocs (void);/* 真正的反映了当前可用核数 */

CPU亲和性设置

对于已经存在的程序，我们也可以使用taskset这个命令来限制程序运行的CPU。

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taskset -c 3 <program_cmd> # 设置程序在0和1两个CPU上运行 
taskset -p <pid>  # 查看对应进程的CPU亲和性， 输出的实际是个16进制值， 每一位代表一个cpu， 该位为1 表示进程会在该CPU上运行

自己编写代码的话，可以通过CPU_SET设置，C语言的话就是调用相应的API接口。

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/*设置或者获取进程的CPU亲和性*/
#define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */
#include <sched.h>

int sched_setaffinity(pid_t pid, size_t cpusetsize,
                        const cpu_set_t *mask);

int sched_getaffinity(pid_t pid, size_t cpusetsize,
                        cpu_set_t *mask);


/*设置或者获取线程的CPU亲和性*/

#define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */
#include <pthread.h>

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);

// Compile and link with -pthread.

对于内核态的线程kthread也有对应的接口设置。

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// 如果是启动的内核线程的话 kthread , include/linux/kthread.h
// 可以创建到指定的cpu上
struct task_struct *kthread_create_on_cpu(int (*threadfn)(void *data),
					  void *data,
					  unsigned int cpu,
					  const char *namefmt);
// 也可以在创建后，指定运行cpu
static inline struct task_struct *
kthread_run_on_cpu(int (*threadfn)(void *data), void *data,
			unsigned int cpu, const char *namefmt)
{
	struct task_struct *p;

	p = kthread_create_on_cpu(threadfn, data, cpu, namefmt);
	if (!IS_ERR(p))
		wake_up_process(p);

	return p;
}

更多

这段时间比较忙，渐渐进入了一个技术leader的角色，每天都过得很快。

除了自己一部分的任务外，还得把控团队的代码质量，进行代码检视，指导刚毕业的同事，优化实现逻辑，处理外部需求，跟踪同事的任务进度。

每天的时间感觉都不够用了，一天天一周周的过去了，同时落了很多篇周谈。

还有就是下班后，回到家里，就没有了一个人那时候的学习的氛围了，家里有小孩的话，没有安静的氛围了，经常被打断。

总之，这个写博客文章的习惯还是值得继续坚持的，大家一起共勉！

行动，才不会被动!

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