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linux应用如何进行cpu绑定

所谓cpu绑定,其实就是对进程或线程设置相应的cpu亲和力(affinity),确保进程或线程只会在设置了相应标志位的cpu上运行,进而提高应用对cpu的使用效率。如果应用可以在多个cpu上运行,操作系统会在cpu之间频繁切换应用,引起cpu缓存失效,降低缓存的命中率,导致cpu的使用效率下降。所以,如果使用cpu绑定技术,在一定程度上会避免上述问题,提升系统性能,类似技术还有gpu绑定、mic绑定等等。

There are only two hard things in Computer Science: cache invalidation and naming things. – Phil Karlton

1 安装taskset

$ yum install util-linux

如果系统没有taskset命令,使用yum安装util-linux即可,这是一个工具集,其中包含了taskset命令。

2 查看应用的cpu亲和力(affinity)

$ taskset -p 14795
pid 14795's current affinity mask: 3
$ taskset -cp 14795
pid 14795's current affinity list: 0,1

示例中,查看进程14795的cpu亲和力,使用-p选项指定需要查询的进程号,默认打印的是一个十六进制数,如果使用-cp选项打印的是一个cpu列表,表示相应的cpu核。3的二进制形式是0011,相应的第0位和第1位都是1,对应了-cp打印的0和1,表示14795进程只能运行在cpu的第0个核和第1个核。

3 将应用绑定到指定的cpu运行

$ taskset -p 0x1 14795
pid 14795's current affinity mask: 3
pid 14795's new affinity mask: 1

$ taskset -cp 0 14795
pid 14795's current affinity list: 0,1
pid 14795's new affinity list: 0

示例中,通过taskset命令重新设置了进程14795的cpu亲和力,前后2种方式设置效果一样,都表示进程14795只能运行在cpu的第0个核。因为-p指定的0x01二进制形式为0001,第0位是1,表示第0个cpu核。-cp直接指定了0,也表示第0个cpu核。

除了通过taskset命令绑定应用到指定的cpu上,也可以通过taskset命令启动应用,并指定应用运行的cpu,例如:

$ taskset 0x1 sleep 10000 &
[2] 14925
$ taskset -p 14925
pid 14925's current affinity mask: 1
$ taskset -cp 14925
pid 14925's current affinity list: 0

示例中,通过taskset启动应用(使用sleep命令模拟应用),并设置相应的cpu亲和力,即进程14925只能运行在cpu的第0个核。启动程序后查看进程的cpu亲和力,和启动时设置的相同。

另外,除了通过taskset命令实现cpu绑定,很多语言都提供了相应的api实现cpu绑定功能,例如c的sched_setaffinitysched_getaffinity,python 3的os.sched_setaffinityos.sched_getaffinity

LEo at 00:05

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