如何指定进程运行的CPU

coolshell最新的文章《性能调优攻略》在“多核CPU调优”章节，提到“我们不能任由操作系统负载均衡，因为我们自己更了解自己的程序，所以，我们可以手动地为其分配CPU核，而不会过多地占用CPU0，或是让我们关键进程和一堆别的进程挤在一起。”。在文章中提到了Linux下的一个工具，taskset，可以设定单个进程运行的CPU。

同时，因为最近在看redis的相关资料，redis作为单进程模型的程序，为了充分利用多核CPU，常常在一台server上会启动多个实例。而为了减少切换的开销，有必要为每个实例指定其所运行的CPU。

 

下文，将会介绍taskset命令，以及sched_setaffinity系统调用，两者均可以指定进程运行的CPU实例。

1.taskset

taskset是LINUX提供的一个命令(ubuntu系统可能需要自行安装，schedutils package)。他可以让某个程序运行在某个（或）某些CPU上。

以下均以redis-server举例。

1）显示进程运行的CPU

命令taskset -p 21184

显示结果：

pid 21184's current affinity mask: ffffff

注：21184是redis-server运行的pid

      显示结果的ffffff实际上是二进制24个低位均为1的bitmask，每一个1对应于1个CPU，表示该进程在24个CPU上运行

2）指定进程运行在某个特定的CPU上

命令taskset -pc 3 21184

显示结果：

pid 21184's current affinity list: 0-23
pid 21184's new affinity list: 3

注：3表示CPU将只会运行在第4个CPU上（从0开始计数）。

3）进程启动时指定CPU

命令taskset -c 1 ./redis-server ../redis.conf

 

结合这上边三个例子，再看下taskset的manual，就比较清楚了。

OPTIONS
-p, --pid
operate on an existing PID and not launch a new task

-c, --cpu-list
specify a numerical list of processors instead of a bitmask. The list may contain multiple items, separated by comma, and ranges. For example, 0,5,7,9-11.

 

2.sched_setaffinity系统调用

如下文章部分翻译自：http://www.thinkingparallel.com/2006/08/18/more-information-on-pthread_setaffinity_np-and-sched_setaffinity/

问题描述

sched_setaffinity可以将某个进程绑定到一个特定的CPU。你比操作系统更了解自己的程序，为了避免调度器愚蠢的调度你的程序，或是为了在多线程程序中避免缓存失效造成的开销，你可能会希望这样做。如下是sched_setaffinity的例子，其函数手册可以参考（http://www.linuxmanpages.com/man2/sched_getaffinity.2.php）：

/* Short test program to test sched_setaffinity
* (which sets the affinity of processes to processors).
* Compile: gcc sched_setaffinity_test.c
*              -o sched_setaffinity_test -lm
* Usage: ./sched_setaffinity_test
*
* Open a "top"-window at the same time and see all the work
* being done on CPU 0 first and after a short wait on CPU 1.
* Repeat with different numbers to make sure, it is not a
* coincidence.
*/
 
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <sched.h>
 
double waste_time(long n)
{
    double res = 0;
    long i = 0;
    while(i <n * 200000) {
        i++;
        res += sqrt (i);
    }
    return res;
}
 
int main(int argc, char **argv)
{
    unsigned long mask = 1; /* processor 0 */
 
    /* bind process to processor 0 */
    if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) <0) {
        perror("sched_setaffinity");
    }
 
    /* waste some time so the work is visible with "top" */
    printf ("result: %f\n", waste_time (2000));
 
    mask = 2; /* process switches to processor 1 now */
    if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) <0) {
        perror("sched_setaffinity");
    }
 
    /* waste some more time to see the processor switch */
    printf ("result: %f\n", waste_time (2000));
}

根据你CPU的快慢，调整waste_time的参数。然后使用top命令，就可以看到进程在不同CPU之间的切换。（启动top命令后按“1”，可以看到各个CPU的情况）。

 

父进程和子进程之间会继承对affinity的设置。因此，大胆猜测，taskset实际上是首先执行了sched_setaffinity系统调用，然后fork+exec用户指定的进程。