基本概念
cpu亲和性（affinity）
CPU的亲和性， 就是进程要在指定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器，也称为CPU关联性；再简单的点的描述就将指定的进程或线程绑定到相应的cpu上；在多核运行的机器上，每个CPU本身自己会有缓存，缓存着进程使用的信息，而进程可能会被OS调度到其他CPU上，如此，CPU cache命中率就低了，当绑定CPU后，程序就会一直在指定的cpu跑，不会由操作系统调度到其他CPU上，性能有一定的提高。
软亲和性（affinity）
就是进程要在指定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器，Linux 内核进程调度器天生就具有被称为 软 CPU 亲和性（affinity） 的特性，这意味着进程通常不会在处理器之间频繁迁移。这种状态正是我们希望的，因为进程迁移的频率小就意味着产生的负载小。
硬亲和性（affinity）
简单来说就是利用linux内核提供给用户的API，强行将进程或者线程绑定到某一个指定的cpu核运行。
相关函数
void CPU_ZERO (cpu_set_t *set) /*这个宏对 CPU 集 set 进行初始化，将其设置为空集。*/
void CPU_SET (int cpu, cpu_set_t *set) /*这个宏将 指定的 cpu 加入 CPU 集 set 中*/
void CPU_CLR (int cpu, cpu_set_t *set) /*这个宏将 指定的 cpu 从 CPU 集 set 中删除。*/
int CPU_ISSET (int cpu, const cpu_set_t *set) /*如果 cpu 是 CPU 集 set 的一员，这个宏就返回一个非零值（true），否则就返回零（false）。*/
进程与cpu的绑定
#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);
代码示例：
#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的个数；打印用%ld长整。
* sysconf( _SC_NPROCESSORS_ONLN ) 查看在使用的cpu个数；打印用%ld长整 */
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
", cpus);
CPU_ZERO(&mask); /* 初始化set集，将set置为空*/
CPU_SET(0, &mask); /* 依次将0、1、2、3号cpu加入到集合，前提是你的机器是多核处理器*/
CPU_SET(1, &mask);
CPU_SET(2, &mask);
CPU_SET(3, &mask);
/*设置cpu 亲和性（affinity）*/
if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) == -1) {
printf("Set CPU affinity failue, ERROR:%s
", strerror(errno));
return -1;
}
usleep(1000); /* 让当前的设置有足够时间生效*/
/*查看当前进程的cpu 亲和性*/
CPU_ZERO(&get);
if (sched_getaffinity(0, sizeof(get), &get) == -1) {
printf("get CPU affinity failue, ERROR:%s
", strerror(errno));
return -1;
}
/*查看运行在当前进程的cpu*/
for(i = 0; i < cpus; i++) {
if (CPU_ISSET(i, &get)) { /*查看cpu i 是否在get 集合当中*/
printf("this process %d of running processor: %d
", getpid(), i);
}
}
sleep(10); //让程序停在这儿，方便top命令查看
return 0;
}
结果：
线程与cpu的绑定
#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);
代码示例：
#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)
", cpus);
CPU_ZERO(&mask);
for (i = 0; i < 4; i++) { /*将0、1、2、3添加到集合中*/
CPU_SET(i, &mask);
}
/* 设置cpu 亲和性(affinity)*/
if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0) {
fprintf(stderr, "set thread affinity failed
");
}
/* 查看cpu 亲和性(affinity)*/
CPU_ZERO(&get);
if (pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(get), &get) < 0) {
fprintf(stderr, "get thread affinity failed
");
}
/* 查看当前线程所运行的所有cpu*/
for (i = 0; i < cpus; i++) {
if (CPU_ISSET(i, &get)) {
printf("this thread %d is running in processor %d
", (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
");
return -1;
}
pthread_join(tid, NULL);
return 0;
}
结果:
指定在哪个CPU上运行：
void *threadfunc(void *arg)
{
cpu_set_t mask;
cpu_set_t mask;
int cpuid = 1;
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(cpuid, &mask);
/* 设置cpu 亲和性(affinity)*/
if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0) {
fprintf(stderr, "set thread affinity failed
");
}
}