CPU亲和性是linux 2.6后出现的新功能，在多核环境下，能将进程或线程绑定到指定的CPU上，减少多进程或线程切换引起处理器的频繁迁移带来的性能损耗。

DPDK是Intel提供的高性能网络包采集库，能支持千兆万兆网卡数据采集，原因是其实现用到了CPU affinity，大内存管理，环形缓冲区等技术。将采集线程绑定不同的CPU上，避免线程在不同核上的切换，提高采集效率。

 

一. 测试

taskset 命令获取和设置cpu亲和性。

tasket -pc 0 1234  将pid为1234的进程绑定到cpu0上，top命令下输入1查看各cpu核心的内存占用情况

 

二. cpu affinity调度函数

1.1 进程调度

int sched_setaffinity(pid_t pid, size_t cpusetsize,  cpu_set_t *mask);

int sched_getaffinity(pid_t pid, size_t cpusetsize, cpu_set_t *mask);

 

2.1 线程调度

int pthread_setaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize, onst cpu_set_t *cpuset);

int pthread_getaffinity_np(pthread_t thread, size_t cpusetsize, cpu_set_t *cpuset);

 

cpu_set_t 参数指定cpu掩码，通过下面几组函数设置：

CPU_ZERO(&cpuset) // 清空掩码

CPU_SET(1,&cpuset)  // 设置cpu1

 

三.测试

3.1 线程

#include <unistd.h> // sysconf
#include <stdio.h>

#define __USE_GNU // CPU_ZERO,CPU_SET使用需引入该宏
#include <pthread.h>

void *fun( void *arg );
void test_thread_affnity();

static int ncpus;

int main(int arg,char **argv)
{
  // 获取cpu核心数
   ncpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
   printf("cpus:%d\n",ncpus);

   // 测试线程绑定
   test_thread_affnity();

   pause();
   return 0;
}


// 将耗时任务绑定至cpu0上
void *fun( void *arg )
{ 
   int i = 1;

   // attach to cpu0
   cpu_set_t cpuset;
   CPU_ZERO( &cpuset );
   CPU_SET( 0%ncpus,&cpuset );

   // set thread affinity
   pthread_setaffinity_np( pthread_self(),sizeof(cpuset),&cpuset );

   // 死循环
   while(1)
   {
    if(i%10000000000 == 0)
    {
      printf("th-%u:I'm busying\n",pthread_self());
      i = 0;
    }

    i++;
   }

  return (void*)NULL;
}

void test_thread_affnity()
{
   int i = 0;
   pthread_t tid;
    
   for( i=0;i<2;i++ )
   {
    pthread_create( &tid,NULL,fun,NULL ); 
   }
}

 

3.2 进程 

// 测试进程绑定
void test_process_affnity()
{
  pid_t pid = fork();

  if( pid == 0 )
  {
    cpu_set_t cpuset;
    CPU_ZERO(&cpuset);
    CPU_SET( 0%ncpus,&cpuset );

    // 将子进程绑定至cpu0
    sched_setaffinity( getpid(),sizeof(cpuset),&cpuset );

    waste_time();  // 干活中 ...
  }else
  {
    printf("father do nothing\n");
  } 
}