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我想通过sched_affinity如下方式在多个 CPU 上设置亲和力。

void
pin(pid_t t, int cpu)
{
  cpu_set_t cpuset;
  CPU_ZERO(&cpuset);
  CPU_SET(cpu, &cpuset);
  sched_setaffinity(t, sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
}

我的环境是 32 核，其中有 4 个 CPU，单个 CPU 有 8 个核。
我希望线程 0 ~ 7 在同一个 cpu 上运行，线程 8 ~ 15 在同一个 cpu 上运行，依此类推。
我想知道在 CPU_SET 中设置变量 cpu 的内容。
这个设置为thread id，如果核数分配为naive，即cpu0有0核，1核，2核，...，cpu1有8核，9核，...。
一方面，cpu设置为round-robin规则，如果核号分配为round-robin规则，即cpu0有0核，4核，8核，...，cpu1有第1核，第5核，……

我应该设置变量 cpu、天真规则或循环规则哪个规则？

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在 Linux（和其他操作系统）下，程序员可以设置 CPU 亲和性，即内核可以将此进程调度到的允许 CPU。在 fork() 之后，进程继承父 CPU 亲和性。如果有人出于某种原因想要限制 CPU，这会非常方便。

例如，可能会限制

  • 某些用户的进程只分配给一个 CPU，而将其余的 CPUS 留给其他用户（参见 man 7 cpuset）。
  • CPU 的进程“更接近”某物，例如限制与套接字上的内核进行通信的进程，该套接字直接连接到网卡（NIC 或 HCA）。

一般来说，将进程/线程限制在某些内核或套接字上可能是有益的，以免它们被操作系统调度出去——最大限度地发挥 L1/L2 缓存（固定到内核时）或 L3 的好处/LLC 缓存（固定到套接字时）。

关于您关于“线程分布”的问题：处理器开发引入了对称多线程 (SMT) 或超线程（英特尔称为），它引入了 2 个逻辑内核（例如 Intel Xeon）甚至 4 个逻辑内核（例如 Intel Knights Landing、IBM Power ) 每个物理核心。这些逻辑核心在上面的 cpuset 中也被表示为“CPU”。此外，一些处理器强加了 NUMA 域，从一个内核到它“自己的”内存的内存访问速度很快，而在另一个 NUMA 域中访问另一个内核内存的速度较慢......

所以，正如上面的一些评论所暗示的：这取决于！您的线程是否相互通信（通过共享内存），那么它们应该保持在同一个缓存中。您的线程是否使用相同的功能单元（例如 FPU），然后在同一个物理内核（具有 2 个逻辑内核，即超线程）上调度两个可能会损害性能。

要玩转，请找到以下代码：

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/param.h>
#include <sys/sysctl.h>
#include <pthread.h>

// The following is Linux-specific
#include <syscall.h>            // For syscall to gettid()
#include <sched.h>      // sched_[gs]etaffinity require _GNU_SOURCE

#define ERROR(t, e) do { \
    const int __error = (e); \
    fprintf (stderr, "ERROR: %s error:%d [%s] errno:%d [%s]\n", \
             (t), __error, strerror(__error), errno, strerror(errno)); \
    exit(__error); \
  } while(0)

#ifndef MAX
#define MAX(a,b)  ((a) > (b) ? (a) : (b))
#endif
#ifndef MIN
#define MIN(a,b)  ((a) < (b) ? (a) : (b))
#endif



/* Local function definitions */
void print_schedaffinity(const char * text, const cpu_set_t cpuset, const int max_cpus);
void * thread_func(void * arg);

/* Local type definitions */
struct thread_data {
  pthread_t thread;
  int max_cpu;
  int thread_num;
  void * thread_work;
};

/* The highest value for CPU to be specified in cpuset in a call to
 * sched_setaffinity -- otherwise, we get returned -1 and errno==EINVAL
 */
static int max_cpu_available = 0;


/* Local function declarations */
void print_schedaffinity(const char * text, const cpu_set_t cpuset, const int max_cpus) {
  const int max = MIN(8*sizeof(cpu_set_t), max_cpus);
  int i;

  printf("PRINT CPU AFFINITY %s:\n", text);
  printf("cpus:\t");
  for (i = 0; i < max; i++) {
    printf (" %3d", i);
    if (i % 8 == 7)
      printf(" | ");
  }

  printf("\nmask:\t");
  for (i = 0; i < max; i++) {
    if (CPU_ISSET(i, &cpuset))
      printf ("   X");
    else
      printf ("    ");

    if (i % 8 == 7)
      printf(" | ");
  }
  printf("\n");
}


void * thread_func(void * arg) {
  struct thread_data * thread_data = (struct thread_data *)arg;
  const size_t sizeof_cpuset = sizeof(cpu_set_t);
  char print_buffer[64];
  cpu_set_t cpuset;
  long tid;
  int rc;

  CPU_ZERO(&cpuset);
  CPU_SET(thread_data->thread_num % max_cpu_available, &cpuset);

  /* We set the affinity of the CALLING thread, aka 0 */
  tid = syscall(SYS_gettid);
  printf("PID:%ld tid:%ld thread_num:%d\n",
         getpid(), tid, thread_data->thread_num);
  rc = sched_setaffinity(0, sizeof_cpuset, &cpuset);
  if (0 != rc)
    ERROR("sched_setaffinity", rc);


  /* Dooo SCHTUF now */

  /* Somewhat sort the output... */
  sleep (thread_data->thread_num);

  snprintf (print_buffer, sizeof(print_buffer),
            "in thread %d after sched_setaffinity", thread_data->thread_num);

  print_schedaffinity(print_buffer, cpuset, 8);

  return NULL;
}


int main (int argc, char * argv[])
{
  const int NUM = 8;
  const pid_t pid = getpid();
  const size_t size_cpu_set = sizeof(cpu_set_t);
  cpu_set_t cpuset;
  int rc;
  int i;

  /* Get, and print the original CPU affinity setting (scheduling is not limited, i.e. all cores may run this PID) */
  CPU_ZERO (&cpuset);
  rc = sched_getaffinity(pid, size_cpu_set, &cpuset);
  if (0 != rc)
    ERROR("sched_getaffinity", rc);
  print_schedaffinity("in main", cpuset, 8);

  /* Search for the last / highest cpu being set -- claim, that this is the max cpu to be set, cough */
  for (i = 0; i < 8 * size_cpu_set; i++) {
    if (!CPU_ISSET(i, &cpuset)) {
      max_cpu_available = i;
      break;
    }
  }


  /* Limit the process to the first core, only */
  CPU_ZERO (&cpuset);
  CPU_SET (0, &cpuset);
  rc = sched_setaffinity (pid, size_cpu_set, &cpuset);
  if (0 != rc)
    ERROR("sched_setaffinity", rc);
  print_schedaffinity("in main after sched_setaffinity", cpuset, 8);


  /* Let's start NUM threads and have them limit their scheduling */
  sleep(1);
  struct thread_data * thread_data = (struct thread_data*)malloc(sizeof(struct thread_data) * NUM);
  for (i = 0; i < NUM; i++) {
    thread_data[i].thread_num = i;
    pthread_create (&thread_data[i].thread, NULL, thread_func, &thread_data[i]);
  }

  /* And wait for them to finish... */
  for (i = 0; i < NUM; i++) {
    pthread_join (thread_data[i].thread, NULL);
  }
  return 0;
}

编辑：应该澄清Apple，因为OSX 10.5（Leopard）提供Affinity，如https://developer.apple.com/library/mac/releasenotes/Performance/RN-AffinityAPI/

于 2016-05-31T12:43:00.580 回答