[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

转自：http://linux.chinaunix.net/bbs/viewthread.php?tid=90490651Testing软件测试网 K)K5p4U`u

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. 51Testing软件测试网O5u@!r2h;MM

6W0kf0^N\+a5I;]D p051Testing软件测试网2k.z ^6@;JHOt
cpu.c

[CODE]51Testing软件测试网:qR*oTaL1Q!b
#include<stdlib.h>51Testing软件测试网Z5SX4fu
#include<stdio.h>
S"@o@$cCcnHH?C+y0#include<sys/types.h>
D`4a2Im]G0#include<sys/sysinfo.h>
#include<unistd.h>

Rh#ZJ"\2o0#define __USE_GNU51Testing软件测试网]-|9]VR^
#include<sched.h>51Testing软件测试网!F?B:vc
#include<ctype.h>
#include<string.h>51Testing软件测试网.P1R&~ P-K}

int main(int argc, char* argv[])
{
        int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);51Testing软件测试网'?lElx
        int created_thread = 0;
4T{:Gld*wi0        int myid;
b+V [gt7?1p0        int i;
i7bZ:y9g/uT0        int j = 0;
/Q3a4z6qps'U/B5U0
l6W ]wg9K$V6]Y0        cpu_set_t mask;51Testing软件测试网5f3Fv LX)K
        cpu_set_t get;
:I+Rz4te"MZp051Testing软件测试网$~]R;M/_s"V
        if (argc != 2)
        {
`n4DI] J;}0                printf("usage : ./cpu num\n");
%Uu%S6P5vW!c0                exit(1);
+^&Lg'Jrg6bY/qG0        }
K6A:a:`;_P6E2P @051Testing软件测试网0cT5z3R,O
        myid = atoi(argv[1]);
#_8B$z.Ij)R p0
;HI~,`&M8`l0        printf("system has %i processor(s). \n", num);
K.j6N?S[J0
        CPU_ZERO(&mask);
        CPU_SET(myid, &mask);
n[%C5V_T#E2~6D#i0
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) == -1)
        {51Testing软件测试网C|UR'rgfs
                printf("warning: could not set CPU affinity, continuing...\n");
c\ksm!yxD0        }
        while (1)
l\:jGK@~}qs0        {
B0o3o\%u5DLD@0
#u)cO-`$q0                CPU_ZERO(&get);
                if (sched_getaffinity(0, sizeof(get), &get) == -1)
                {
                        printf("warning: cound not get cpu affinity, continuing...\n");
                }
v_D!uog)F0                for (i = 0; i < num; i++)
kJ2R4BW:^Lu2b0                {
                        if (CPU_ISSET(i, &get))
'w't&c3sV0                        {51Testing软件测试网aMD2D+j yp
                                printf("this process %d is running processor : %d\n",getpid(), i);51Testing软件测试网;`:wNiBU
                        }
#W#U'Av5j0                }51Testing软件测试网r(RQ(~z dqz
        }
'zgLi/Ka0        return 0;
)j)c9n*E1\5UP3Y0}
/Y/x)`XY9A,F5r0[/CODE]
0`T,Bo)Jv0
#j5O[z"Q2[C+_(f0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.
k u.C3Bl5e-?k$Y[0
[QUOTE]
f_y-eQi2rA|0Cpu0  :  5.3%us,  5.3%sy,  0.0%ni, 87.4%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  2.0%si,  0.0%st
SVa]Gls+s0Cpu1  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
:E"T#|M7{zT-\e0Cpu2  :  5.0%us, 12.2%sy,  0.0%ni, 82.8%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
ayDof*wG;g@0Cpu3  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st51Testing软件测试网~\7}r$T
Cpu4  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni, 99.7%id,  0.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Cpu5  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
8Bn4mNr8A*M ^0Cpu6  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
P6_y;}MC(MW0Cpu7  :  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
ePpN[aO$o/B0[/QUOTE]
51Testing软件测试网bi*\#F'cEy

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]
&J6R9a(`LC@0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]
.z#qj`#z8R051Testing软件测试网3I^ _'L"mQ
51Testing软件测试网)]"QQ1t0@2f

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.
{4Vxx3d O7mx6T0us 用户空间占用CPU百分比
sy 内核空间占用CPU百分比
Oj4\'Z&B9JS|"C.`A$W0ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比 51Testing软件测试网%nmb2w[;R^y
id 空闲CPU百分比 51Testing软件测试网/}(Nm @Q0M\
wa 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