[精彩] 发一个多CPU中进程与CPU绑定的例子（转）

上一篇 / 下一篇 2009-03-13 11:45:37 / 个人分类：基本概念

TX;I#?aw0转自：http://linux.chinaunix.net/bbs/viewthread.php?tid=90490651Testing软件测试网C V4u&b7[

K PB x(at ho0现在多CPU的趋势越来越大了. 有时候为了更好地操作机器, 需要将某个进程绑定到具体的CPU上去. 下面给出了一个进程绑定到具体的CPU上去的一个例子.

cpu.c51Testing软件测试网R;S(nSl4E*vf

T,cAL%~|*x0[CODE]
VEb?!z)Z0#include<stdlib.h>
h!yTHb)`0#include<stdio.h>
bl.O5g*| g+R0#include<sys/types.h>
#l3BghL`1dt@s0#include<sys/sysinfo.h>
T#r$c'YZ0#include<unistd.h>51Testing软件测试网5oSm1Xx+DB

Ja(C,?:D4Gl0#define __USE_GNU
2`(h,})|g}t Y w0#include<sched.h>
H6t/S6fE#|2_Rkw0#include<ctype.h>
#include<string.h>51Testing软件测试网e6o?N\7Z,u
51Testing软件测试网xu%oBJ6N
int main(int argc, char* argv[])
9d5DA5x$W}/@6Ao0{51Testing软件测试网*x\)~V0x"L Z
        int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
;j;jO9x]?0        int created_thread = 0;
Ccm%X-k;_3GI0        int myid;
+T6B(] n%U,S0        int i;
(D]{.`;pn2\0        int j = 0;
)Bj?}U&h1@+lK051Testing软件测试网Jk:c*N{TI
        cpu_set_t mask;
        cpu_set_t get;
}t||X-I9n3A{ j0
        if (argc != 2)51Testing软件测试网ig-gd1O I
        {
                printf("usage : ./cpu num\n");
Y2[sb'xn#b0                exit(1);
T!s'_ c5qL)[0        }51Testing软件测试网!kJiv P*}s G
51Testing软件测试网oM'|^:jG
        myid = atoi(argv[1]);
!M0I~3?+vRE0
{@:xM&e/I4Y*s)ZD.?0        printf("system has %i processor(s). \n", num);
z"M0KS5N.ZJ051Testing软件测试网6b*C#nKT
        CPU_ZERO(&mask);51Testing软件测试网6~g:O3Lry'a
        CPU_SET(myid, &mask);
1qR*pji.\G051Testing软件测试网lb+W@(@8z
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) == -1)
W+kH-qbV7W(X OY%K0        {51Testing软件测试网!m]$I+J4}d)O
                printf("warning: could not set CPU affinity, continuing...\n");
        }51Testing软件测试网)v(Un+im&Bb5G
        while (1)51Testing软件测试网W9o9pM4S
        {
.u&j^}Ff?b?\&R0
H[gQ&Zql G0                CPU_ZERO(&get);
                if (sched_getaffinity(0, sizeof(get), &get) == -1)
fu%n._$w5Nq0                {
!O&@7bdr+yn+V@:b*Z0                        printf("warning: cound not get cpu affinity, continuing...\n");51Testing软件测试网/D\vqC:_o
                }
\j` f)n uH4@G0                for (i = 0; i < num; i++)
)j^\fM0?0                {
4m(q}p&T0                        if (CPU_ISSET(i, &get))
                        {51Testing软件测试网9j%r]-L0na,u
                                printf("this process %d is running processor : %d\n",getpid(), i);
                        }51Testing软件测试网+TUe4l2~ V
                }
        }51Testing软件测试网A7v7B \K\v B
        return 0;
p5F5WK G(K^H*|u[0}
$Phq8M%|UM.wd*f0[/CODE]
51Testing软件测试网T,vKnQQ0s
下面是在两个终端分别执行了./cpu 0  ./cpu 2 后得到的结果. 效果比较明显.
1c!R\y5P0
7lSR^ G^|0[QUOTE]51Testing软件测试网#s|CNQ's,~
Cpu0  :  5.3%us,  5.3%sy,  0.0%ni, 87.4%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  2.0%si,  0.0%st
!b-~7@"s9ziL MI0Cpu1  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
w)du-@+U Z`0Cpu2  :  5.0%us, 12.2%sy,  0.0%ni, 82.8%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st51Testing软件测试网[4J!~5bI2o1z
Cpu3  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Su3cv\0kKF(xE0Cpu4  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni, 99.7%id,  0.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
pC)LzL0Cpu5  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Cpu6  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Cpu7  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
-zlVQ y#g"i_0[/QUOTE]
9o${|_0{oj0

XvJ lg\T3M}#l/{0

wawxdyy回复于：2007-07-31 10:24:55

晕啊，刚才运行了一下，差点死了，呵呵，机器太差了，兄弟能具体说上面那个统计表都是什么意思吗，不太懂，另外像#define __USE_GNU这样的宏在哪能找到帮助

scutan回复于：2007-07-31 10:54:26

引用：原帖由 wawxdyy 于 2007-7-31 10:24 发表 [url=http://linux.chinaunix.net/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=6377024&ptid=904906]51Testing软件测试网o$W[z\
晕啊，刚才运行了一下，差点死了，呵呵，机器太差了，兄弟能具体说上面那个统计表都是什么意思吗，不太懂，另外像#define __USE_GNU这样的宏在哪能找到帮助

那个是在运行top命令之后再按1就出现了对每个CPU的统计.
us 用户空间占用CPU百分比
sy 内核空间占用CPU百分比
ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
id 空闲CPU百分比
wa 等待输入输出的CPU时间百分比
后面两个我也不是太清楚,麻烦清楚的朋友说一下.

使用#define __USE_GNU是为了使用CPU_SET()等宏. 具体在/usr/include/sched.h中有如下的定义.
因为我开始编写的时候没有加这个宏, 出现了错误, 后来查看了这个定义才知道要使用这个东西.
[CODE]
#ifdef __USE_GNU
/* Access macros for `cpu_set'.  */
#define CPU_SETSIZE __CPU_SETSIZE
#define CPU_SET(cpu, cpusetp)   __CPU_SET (cpu, cpusetp)
#define CPU_CLR(cpu, cpusetp)   __CPU_CLR (cpu, cpusetp)
#define CPU_ISSET(cpu, cpusetp) __CPU_ISSET (cpu, cpusetp)
#define CPU_ZERO(cpusetp)       __CPU_ZERO (cpusetp)

/* Set the CPU affinity for a task */
extern int sched_setaffinity (__pid_t __pid, size_t __cpusetsize,
                              __const cpu_set_t *__cpuset) __THROW;

/* Get the CPU affinity for a task */
extern int sched_getaffinity (__pid_t __pid, size_t __cpusetsize,
                              cpu_set_t *__cpuset) __THROW;
#endif

[/CODE]

MMMIX回复于：2007-07-31 11:22:08

支持共享。

再花些精力解释一下，提供些参考资料，直接就可以加入精华 :-)

wawxdyy回复于：2007-07-31 12:17:09

引用：原帖由 scutan 于 2007-7-31 10:54 发表 [url=http://linux.chinaunix.net/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=6377046&ptid=904906]
{^$N'a9z^-f&V051Testing软件测试网;m7|h6PD

nF(q&M#yU0
?;uB*s H9d6\0那个是在运行top命令之后再按1就出现了对每个CPU的统计.
dFzk4rM ~/l0us 用户空间占用CPU百分比
sy 内核空间占用CPU百分比
ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
2qL:t2p4a p s:|0id 空闲CPU百分比
"c] Q8IW*p$s0wa 等待输入 ...

谢谢，原来我还以为那个宏是为了优化编译呢

scutan回复于：2007-07-31 12:57:38

非常感谢版主的鼓励.
我又加了一点内容,希望能够对大家有用.

CPU Affinity (CPU亲合力)

CPU亲合力就是指在Linux系统中能够将一个或多个进程绑定到一个或多个处理器上运行.
一个进程的CPU亲合力掩码决定了该进程将在哪个或哪几个CPU上运行.在一个多处理器系统中,设置CPU亲合力的掩码可能会获得更好的性能.
一个CPU的亲合力掩码用一个cpu_set_t结构体来表示一个CPU集合,下面的几个宏分别对这个掩码集进行操作:
CPU_ZERO() 清空一个集合
CPU_SET()与CPU_CLR()分别对将一个给定的CPU号加到一个集合或者从一个集合中去掉.
CPU_ISSET()检查一个CPU号是否在这个集合中.
其实这几个的用法与select()函数那几个调用差不多.
下面两个函数就是最主要的了:
sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int cpusetsize, cpu_set_t *mask)
该函数设置进程为pid的这个进程,让它运行在mask所设定的CPU上.如果pid的值为0,则表示指定的是当前进程,使当前进程运行在mask所设定的那些CPU上.第二个参数cpusetsize是

mask所指定的数的长度.通常设定为sizeof(cpu_set_t).如果当前pid所指定的CPU此时没有运行在mask所指定的任意一个CPU上,则该指定的进程会从其它CPU上迁移到mask的指定的

一个CPU上运行.
sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int cpusetsize, cpu_set_t *mask)
该函数获得pid所指示的进程的CPU位掩码,并将该掩码返回到mask所指向的结构中.即获得指定pid当前可以运行在哪些CPU上.同样,如果pid的值为0.也表示的是当前进程.

这几个宏与函数的具体用法前面已经有讲解.

关于cpu_set_t的定义
[CODE]
# define __CPU_SETSIZE  1024
# define __NCPUBITS     (8 * sizeof (__cpu_mask))

typedef unsigned long int __cpu_mask;

# define __CPUELT(cpu)  ((cpu) / __NCPUBITS)
# define __CPUMASK(cpu) ((__cpu_mask) 1 << ((cpu) % __NCPUBITS))

typedef struct
{
  __cpu_mask __bits[__CPU_SETSIZE / __NCPUBITS];
} cpu_set_t;

# define __CPU_ZERO(cpusetp) \
  do {                                                                        \
    unsigned int __i;                                                         \
    cpu_set_t *__arr = (cpusetp);                                             \
    for (__i = 0; __i < sizeof (cpu_set_t) / sizeof (__cpu_mask); ++__i)      \
      __arr->__bits[__i] = 0;                                                 \
  } while (0)
# define __CPU_SET(cpu, cpusetp) \
  ((cpusetp)->__bits[__CPUELT (cpu)] |= __CPUMASK (cpu))
# define __CPU_CLR(cpu, cpusetp) \
  ((cpusetp)->__bits[__CPUELT (cpu)] &= ~__CPUMASK (cpu))
# define __CPU_ISSET(cpu, cpusetp) \
  (((cpusetp)->__bits[__CPUELT (cpu)] & __CPUMASK (cpu)) != 0)

[/CODE]

在我的机器上sizeof(cpu_set_t)的大小为128,即一共有1024位.第一位代表一个CPU号.某一位为1则表示某进程可以运行在该位所代表的cpu上.例如
CPU_SET(1, &mask);
则mask所对应的第2位被设置为1.
此时如果printf("%d\n", mask.__bits[0]);就打印出2.表示第2位被置为1了.

具体我是参考man sched_setaffinity文档中的函数的.
然后再参考了一下IBM的 developerWorks上的一个讲解.
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-affinity.html

xiaozhu2007回复于：2007-10-10 00:48:35

gcc cpu.c -o cpu
cpu.c:(.text+0x86): undefined reference to `CPU_ZERO'
cpu.c:(.text+0x9b): undefined reference to `CPU_SET'
cpu.c:(.text+0xdc): undefined reference to `CPU_ZERO'
cpu.c:(.text+0x126): undefined reference to `CPU_ISSET'
collect2: ld returned 1 exit status

scutan回复于：2007-10-10 12:45:34

你是不是没有加下面这一行?
#define __USE_GNU

xiaozhu2007回复于：2007-10-10 22:10:09

加了。
另外问一下，
#include<sys/types.h>
#include<sys/sysinfo.h>

#include<ctype.h>
#include<string.h>
这几个头文件这里需要引用吗？
一会我在试一试。

先夸一下，牛啊！
这是属于内核编程吗？APUE里好象没有讲这方面的内容。

xiaozhu2007回复于：2007-10-11 01:13:14

知道是怎么回事了。
＃define __USE_GNU
不是＃define _USE_GNU

还有：#include<sys/types.h>
#include<sys/sysinfo.h>
#include<ctype.h>
#include<string.h>这4个头文件可以不用，没什么用。

xiaozhu2007回复于：2007-10-11 01:48:51

我打开了两个terminal
分别运行：./cpu    0
./cpu    2
在另一个terminal上输入top命令后，然后按1，结果始终只有cpu0的信息；两个运行cpu 0和cpu  2的终端始终显示的是：
this process 3268 is running processor:0
this process 3269 is running processor:0
也就是说当前进程始终都是在编号为0的cpu上。

我想应该是int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);的缘故，我机器是单cpu，所以num = 1
所以在for(i=0;i<num;i++）循环中，CPU_ISSET始终只能检测到CPU亲和力掩码的第一位(编号为0)，所以只有cpu0的信息。
请问你是怎么运行的才能得到cpun(n>0)的信息呢？（在单cpu的条件下）

scutan回复于：2007-10-11 09:00:52

单CPU的情况下也只能有一个CPU运行, 我这个例子主是要针对多CPU的情况下的.

收藏举报

TAG:

查看全部评论