我可以以编程方式选择我的线程应该在多核 CPU 的哪个核心上运行吗？答案

【问题标题】：Can I programmatically pick and choose which core of a multi-core CPU my thread should run on?我可以以编程方式选择我的线程应该在多核 CPU 的哪个核心上运行吗？
【发布时间】：2010-12-23 16:57:04
【问题描述】：

还是受操作系统控制？我听说 Google 的新 Go 语言有内置功能，可以让程序员做到如此精细，还是我理解错了？

【问题讨论】：

这可能是可能的，但您为什么要这样做？通常，操作系统可以比用户空间应用程序更好地决定在哪个 CPU 上执行代码。
@Zach 如果您可以很好地控制每个 CPU 的功能，某些算法确实会运行得更好。例如，如果一个线程被抢占，带有自己滚动自旋锁的算法会做得很差，所以最好在每个线程中绑定到一个特定的核心。或者我可以想象它与非常受 CPU 限制的东西相关。那就是说……你说得对，那是一种小众的东西。
@asveikau 当然，但是您运行的 CPU 不会影响您是否会被抢占。我能想到的一种情况是在 NUMA 架构中。但我怀疑用户空间程序能否做出比随机选择更有益的决定。
@Zach 想象两个线程被分配给同一个内核，即使另一个线程空闲运行也不是那么不合理。通过设置亲和力，您可以更明确地避免这种情况。

标签： linux

【解决方案1】：

对于 linux 操作系统，sched_setaffinity 是您的答案。从 linux kernel 2.5.8 开始支持。

名字

sched_setaffinity, sched_getaffinity — 设置和获取进程的 CPU 关联掩码

#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>

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);

亲和力掩码实际上是一个每个线程的属性可以是独立调整每个线程组中的线程。价值从 gettid(2) 调用返回的可以在参数 pid 中传递。将 pid 指定为 0 将设置调用线程的属性，以及传递调用返回的值 to getpid(2) 将设置属性对于线程的主线程团体。（如果您使用的是 POSIX 线程 API，然后使用 pthread_setaffinity_np(3) 而不是 sched_setaffinity().)

【讨论】：

【解决方案2】：

由操作系统决定。

您可以使用pthread_attr_setaffinity_np()为其设置提示。

但是操作系统可以覆盖你。上面的调用只是您的程序向操作系统提出的建议。

至于 Go，我还没有使用过它，甚至没有深入研究过它，但我对 Go 的理解是，很多并行性是相当隐含的。你有协同例程（他们说“go-routines”，非常双关语）和它们之间的通信。看起来 CPU 亲和性和线程本身的概念是分开的。也就是说，如果语言运行时认为这是最好的，它甚至可以决定在 1 个 CPU 上完成这一切......但我再次提醒我，我没有深入研究它，所以我可能是错的。 :-)

【讨论】：

【解决方案3】：

答案是肯定的，您可以通过编程方式选择进程在哪个内核上运行。正如 arsane 所提到的，答案在于 sched_set_affinity()，然后是 pthread_setaffinity_np() 用于 pthread。

这里有一个nifty tutorial，关于如何使用进程执行此操作（来自对this 问题的回答。）

基本上，这是使用位掩码完成的。这意味着有一个整数（比如 32 位），如果第一位 == 1，则允许该进程在处理器 1 上运行。如果第二位 == 1，则允许该进程在处理器 1 上运行处理器 2. 等

所以默认情况下，亲和位掩码 = 1...111（32 次）。这意味着“进程可能在处理器 1、2、3、...、32 上运行。”当然，如果你只有 2 个核心，那么额外的 30 位将不适用。

但是，如果您将该位掩码设置为：0...010，则仅允许“处理器 2”执行该进程。

这也解释了为什么 linux 支持的处理器 maximum number 是 32。（开箱即用，无需调整，x86，在许多常见硬件上，无需集群等）。

【讨论】：