基本概念
cpu親和性（affinity）
CPU的親和性， 就是進程要在指定的 CPU 上盡量長時間地運行而不被遷移到其他處理器，也稱為CPU關聯性；再簡單的點的描述就將指定的進程或線程綁定到相應的cpu上；在多核運行的機器上，每個CPU本身自己會有緩存，緩存着進程使用的信息，而進程可能會被OS調度到其他CPU上，如此，CPU cache命中率就低了，當綁定CPU后，程序就會一直在指定的cpu跑，不會由操作系統調度到其他CPU上，性能有一定的提高。
軟親和性（affinity）
就是進程要在指定的 CPU 上盡量長時間地運行而不被遷移到其他處理器，Linux 內核進程調度器天生就具有被稱為 軟 CPU 親和性（affinity） 的特性，這意味着進程通常不會在處理器之間頻繁遷移。這種狀態正是我們希望的，因為進程遷移的頻率小就意味着產生的負載小。
硬親和性（affinity）
簡單來說就是利用linux內核提供給用戶的API，強行將進程或者線程綁定到某一個指定的cpu核運行。
相關函數
void CPU_ZERO (cpu_set_t *set) /*這個宏對 CPU 集 set 進行初始化，將其設置為空集。*/
void CPU_SET (int cpu, cpu_set_t *set) /*這個宏將 指定的 cpu 加入 CPU 集 set 中*/
void CPU_CLR (int cpu, cpu_set_t *set) /*這個宏將 指定的 cpu 從 CPU 集 set 中刪除。*/
int CPU_ISSET (int cpu, const cpu_set_t *set) /*如果 cpu 是 CPU 集 set 的一員，這個宏就返回一個非零值（true），否則就返回零（false）。*/
進程與cpu的綁定
#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, const cpu_set_t *mask);
代碼示例：
#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
/* sysconf( _SC_NPROCESSORS_CONF ) 查看cpu的個數；打印用%ld長整。
* sysconf( _SC_NPROCESSORS_ONLN ) 查看在使用的cpu個數；打印用%ld長整 */
int main(int argc, char **argv)
{
int cpus = 0;
int i = 0;
cpu_set_t mask;
cpu_set_t get;
cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
printf("cpus: %d\n", cpus);
CPU_ZERO(&mask); /* 初始化set集，將set置為空*/
CPU_SET(0, &mask); /* 依次將0、1、2、3號cpu加入到集合，前提是你的機器是多核處理器*/
CPU_SET(1, &mask);
CPU_SET(2, &mask);
CPU_SET(3, &mask);
/*設置cpu 親和性（affinity）*/
if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) == -1) {
printf("Set CPU affinity failue, ERROR:%s\n", strerror(errno));
return -1;
}
usleep(1000); /* 讓當前的設置有足夠時間生效*/
/*查看當前進程的cpu 親和性*/
CPU_ZERO(&get);
if (sched_getaffinity(0, sizeof(get), &get) == -1) {
printf("get CPU affinity failue, ERROR:%s\n", strerror(errno));
return -1;
}
/*查看運行在當前進程的cpu*/
for(i = 0; i < cpus; i++) {
if (CPU_ISSET(i, &get)) { /*查看cpu i 是否在get 集合當中*/
printf("this process %d of running processor: %d\n", getpid(), i);
}
}
sleep(10); //讓程序停在這兒，方便top命令查看
return 0;
}
結果：
線程與cpu的綁定
#include <pthread.h>
int pthread_setaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize, const cpu_set_t *cpuset);
int pthread_getaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize, const cpu_set_t *cpuset);
代碼示例：
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
void *testfunc(void *arg)
{
int i, cpus = 0;
cpu_set_t mask;
cpu_set_t get;
cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
printf("this system has %d processor(s)\n", cpus);
CPU_ZERO(&mask);
for (i = 0; i < 4; i++) { /*將0、1、2、3添加到集合中*/
CPU_SET(i, &mask);
}
/* 設置cpu 親和性(affinity)*/
if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0) {
fprintf(stderr, "set thread affinity failed\n");
}
/* 查看cpu 親和性(affinity)*/
CPU_ZERO(&get);
if (pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(get), &get) < 0) {
fprintf(stderr, "get thread affinity failed\n");
}
/* 查看當前線程所運行的所有cpu*/
for (i = 0; i < cpus; i++) {
if (CPU_ISSET(i, &get)) {
printf("this thread %d is running in processor %d\n", (int)pthread_self(), i);
}
}
sleep(3); //查看
pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t tid;
if (pthread_create(&tid, NULL, (void *)testfunc, NULL) != 0) {
fprintf(stderr, "thread create failed\n");
return -1;
}
pthread_join(tid, NULL);
return 0;
}
結果:
指定在哪個CPU上運行：
void *threadfunc(void *arg)
{
cpu_set_t mask;
cpu_set_t mask;
int cpuid = 1;
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(cpuid, &mask);
/* 設置cpu 親和性(affinity)*/
if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0) {
fprintf(stderr, "set thread affinity failed\n");
}
}