线程绑定cpu执行源码

Linux中线程与CPU核的绑定2013-03-11 18:00:12

分类： LINUX

原文地址：Linux中线程与CPU核的绑定 作者：wta670

    最近在对项目进行性能优化，由于在多核平台上，所以了解了些进程、线程绑定cpu核的问题，在这里将所学记录一下。

    不管是线程还是进程，都是通过设置亲和性(affinity)来达到目的。对于进程的情况，一般是使用sched_setaffinity这个函数来实现，网上讲的也比较多，这里主要讲一下线程的情况。

    与进程的情况相似，线程亲和性的设置和获取主要通过下面两个函数来实现：

int pthread_setaffinity_np(pthread_tthread, size_tcpusetsize，

const cpu_set_t *cpuset);

int pthread_getaffinity_np(pthread_tthread, size_tcpusetsize, 

cpu_set_t *cpuset);

    从函数名以及参数名都很明了，唯一需要点解释下的可能就是cpu_set_t这个结构体了。这个结构体的理解类似于select中的fd_set，可以理解为cpu集，也是通过约定好的宏来进行清除、设置以及判断：

//初始化，设为空

      void CPU_ZERO (cpu_set_t *set); 

      //将某个cpu加入cpu集中 

       void CPU_SET (int cpu, cpu_set_t *set); 

       //将某个cpu从cpu集中移出 

       void CPU_CLR (int cpu, cpu_set_t *set); 

       //判断某个cpu是否已在cpu集中设置了 

       int CPU_ISSET (int cpu, const cpu_set_t *set); 

       cpu集可以认为是一个掩码，每个设置的位都对应一个可以合法调度的 cpu，而未设置的位则对应一个不可调度的 CPU。换而言之，线程都被绑定了，只能在那些对应位被设置了的处理器上运行。通常，掩码中的所有位都被置位了，也就是可以在所有的cpu中调度。       

      以下为测试代码：

点击(此处)折叠或打开

1. #define _GNU_SOURCE
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <stdlib.h>
   
4. #include <string.h>
   
5. #include <unistd.h>
   
6. #include <pthread.h>
   
7. #include <sched.h>
   
8. 
   
9. void *myfun(void*arg)
   
10. {
    
11.     cpu_set_t mask;
    
12.     cpu_set_t get;
    
13.     char buf[256];
    
14.     int i;
    
15.     int j;
    
16.     int num= sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    
17.     printf("system has %d processor(s)\n", num);
    
18. 
    
19.     for(i= 0; i< num; i++){
    
20.         CPU_ZERO(&mask);
    
21.         CPU_SET(i,&mask);
    
22.         if(pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask),&mask)< 0){
    
23.             fprintf(stderr,"set thread affinity failed\n");
    
24.         }
    
25.         CPU_ZERO(&get);
    
26.         if(pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(get),&get)< 0){
    
27.             fprintf(stderr,"get thread affinity failed\n");
    
28.         }
    
29.         for(j= 0; j< num; j++){
    
30.             if(CPU_ISSET(j,&get)){
    
31.                 printf("thread %d is running in processor %d\n",(int)pthread_self(), j);
    
32.             }
    
33.         }
    
34.         j = 0;
    
35.         while(j++< 100000000){
    
36.             memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
37.         }
    
38.     }
    
39.     pthread_exit(NULL);
    
40. }
    
41. 
    
42. int main(int argc, char*argv[])
    
43. {
    
44.     pthread_t tid;
    
45.     if(pthread_create(&tid,NULL,(void*)myfun,NULL)!= 0){
    
46.         fprintf(stderr,"thread create failed\n");
    
47.         return -1;
    
48.     }
    
49.     pthread_join(tid,NULL);
    
50.     return 0;
    
51. }

       这段代码将使myfun线程在所有cpu中依次执行一段时间，在我的四核cpu上，执行结果为  ：

       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 

       在一些嵌入式设备中，运行的进程线程比较单一，如果指定进程线程运行于特定的cpu核，减少进程、线程的核间切换，有可能可以获得更高的性能。