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[导读]昨天在群里有朋友问:把进程绑定到某个CPU上运行是怎么实现的。首先,我们先来了解下将进程与CPU进行绑定的好处。进程绑定CPU的好处:在多核CPU结构中,每个核心有各自的L1、L2缓存,而L3缓存是共用的。如果一个进程在核心间来回切换,各个核心的缓存命中率就会受到影响。相反如果进...

昨天在群里有朋友问:把进程绑定到某个 CPU 上运行是怎么实现的。

首先,我们先来了解下将进程与 CPU 进行绑定的好处。

进程绑定 CPU 的好处:在多核 CPU 结构中,每个核心有各自的L1、L2缓存,而L3缓存是共用的。如果一个进程在核心间来回切换,各个核心的缓存命中率就会受到影响。相反如果进程不管如何调度,都始终可以在一个核心上执行,那么其数据的L1、L2 缓存的命中率可以显著提高。

所以,将进程与 CPU 进行绑定可以提高 CPU 缓存的命中率,从而提高性能。而进程与 CPU 绑定被称为:CPU 亲和性

设置进程的 CPU 亲和性

前面介绍了进程与 CPU 绑定的好处后,现在来介绍一下在 Linux 系统下怎么将进程与 CPU 进行绑定的(也就是设置进程的 CPU 亲和性)。

Linux 系统提供了一个名为 sched_setaffinity 的系统调用,此系统调用可以设置进程的 CPU 亲和性。我们来看看 sched_setaffinity 系统调用的原型:

int sched_setaffinity(pid_t pid, size_t cpusetsize, const cpu_set_t *mask);
下面介绍一下 sched_setaffinity 系统调用各个参数的作用:

  • pid:进程ID,也就是要进行绑定 CPU 的进程ID。
  • cpusetsize:mask 参数所指向的 CPU 集合的大小。
  • mask:与进程进行绑定的 CPU 集合(由于一个进程可以绑定到多个 CPU 上运行)。
参数 mask 的类型为 cpu_set_t,而 cpu_set_t 是一个位图,位图的每个位表示一个 CPU,如下图所示:



例如,将 cpu_set_t 的第0位设置为1,表示将进程绑定到 CPU0 上运行,当然我们可以将进程绑定到多个 CPU 上运行。

我们通过一个例子来介绍怎么通过 sched_setaffinity 系统调用来设置进程的 CPU 亲和性:

#define _GNU_SOURCE
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char **argv)
{
    cpu_set_t cpuset;

    CPU_ZERO(
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