【linux】CPU进程绑定技术

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Date: 2018.8.25

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1、参考

https://linux.die.net/man/3/cpu_zero
http://www.man7.org/linux/man-pages/man3/CPU_SET.3.html#top_of_page
https://www.linuxidc.com/Linux/2015-04/116867.htm
http://blog.163.com/liaoxiangui@126/blog/static/7956964020127204171138/
https://blog.csdn.net/honey_yyang/article/details/7848608/

2、将进程绑定到特定CPU核心上

目的： 为了能够让程序拥有更好的性能，有时候需要将进程或线程绑定到特定的CPU，这样可以减少调度的开销和保护关键进程或线程。

进程绑定到特定CPU

Linux提供一个接口，可以将进程绑定到特定的CPU：

#define _GNU_SOURCE
#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);

参数

pid：进程的id号，如果pid为0，则表示本进程

cpusetsize：mask的大小

mask：运行进程的CPU，可以通过以下函数操作mask

#define CPU_SET(cpu, cpusetp) //设置cpu

#define CPU_CLR(cpu, cpusetp) //删除cpu

#define CPU_ISSET(cpu, cpusetp) //判断cpu

#define CPU_ZERO(cpusetp) //初始化为0

示例代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <math.h>
#include <sched.h>

void WasteTime()
{
    int abc = 10000000;
    while(abc--)
    {
        int tmp = 10000*10000;
    }
    sleep(1);

}

int main(int argc, char **argv)
{
    cpu_set_t mask;
    while(1)
    {

        CPU_ZERO(&mask);
        CPU_SET(0, &mask); 
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) < 0) {
            perror("sched_setaffinity");
        }
        WasteTime();

        CPU_ZERO(&mask);
        CPU_SET(1, &mask); 
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) < 0) {
            perror("sched_setaffinity");
        }
        WasteTime();

        CPU_ZERO(&mask);
        CPU_SET(2, &mask); 
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) < 0) {
            perror("sched_setaffinity");
        }
        WasteTime();

        CPU_ZERO(&mask);
        CPU_SET(3, &mask); 
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) < 0) {
            perror("sched_setaffinity");
        }
        WasteTime();
    }
}

对于arm设备指定cpu核心的方法：

#define _GNU_SOURCE   //启动CPU_ZERO和CPU_SET等系统函数
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/syscall.h>
#inlcude <sched.h>
#include <pthread.h>
#include <fcntl.h>
#inlcude <unistd.h>
#include <errno.h>

static void __setAffinity_CPU_0(pid_t tid)
{
  cpu_set_t cs;
  CPU_ZERO(&cs);
  CPU_SET(&cs,0);//设置CPU核心为0
  sched_setaffinity(tid,sizeof(cs),&cs);
}

//指定cpu核
pid_t tid = syscall(SYS_gettid);//获取当前进程pid
__setAffinity_CPU_0(tid);//指定在CPU为0的核上运行，不指定时，运行的cpu随机分配，在不同的核上运行性能会有所差异。

结果查看：
查看具体进程情况可以在执行时在另一个窗口使用top -h来查看线程的情况，查看各个核上的情况请使用top命令然后按数字“1”来查看。这样就可以知道当前进程是在哪个CPU核心上运行的了。

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THE END!