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linuxaffinity

发布时间:2022-12-07 23:01:37

① 如何关闭linux smp中断

在多 CPU 的环境中,还有一个中断平衡的问题,比如,网卡中断会教给哪个 CPU 处理,这个参数控制哪些 CPU 可以绑定 IRQ 中断。其中的 {number} 是对应设备的中断编号,可以用下面的命令找出:

cat /proc/interrupt
比如,一般 eth0 的 IRQ 编号是 16,所以控制 eth0 中断绑定的 /proc 文件名是 /proc/irq/16/smp_affinity。上面这个命令还可以看到某些中断对应的CPU处理的次数,缺省的时候肯定是不平衡的。

设置其值的方法很简单,smp_affinity 自身是一个位掩码(bitmask),特定的位对应特定的 CPU,这样,01 就意味着只有第一个 CPU 可以处理对应的中断,而 0f(0x1111)意味着四个 CPU 都会参与中断处理。

几乎所有外设都有这个参数设置,可以关注一下。

这个数值的推荐设置,其实在很大程度上,让专门的CPU处理专门的中断是效率最高的,比如,给磁盘IO一个CPU,给网卡一个CPU,这样是比较合理的。

现在的服务器一般都是多核了,但是中断很多时候都是只用一个核,如果有些中断要求比较高,可以把它独立分配给一个cpu使用。

② Linux 进程、线程和CPU的关系,cpu亲和性

1、物理CPU数:机器主板上实际插入的cpu数量,比如说你的主板上安装了一块8核CPU,那么物理CPU个数就是1个,所以物理CPU个数就是主板上安装的CPU个数。

2、物理CPU核数:单个物理CPU上面有多个核,物理CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核
3、逻辑CPU核数:一般情况,我们认为一颗CPU可以有多个核,加上intel的超线程技术(HT), 可以在逻辑上再分一倍数量的CPU core出来。逻辑CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核*2
4、超线程技术(Hyper-Threading):就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑CPU模拟成两个物理CPU,实现多核多线程。我们常听到的双核四线程/四核八线程指的就是支持超线程技术的CPU。

1、并行:两件(多件)事情在同一时刻一起发生。
2、并发:两件(多件)事情在同一时刻只能有一个发生,由于CPU快速切换,从而给人的感觉是同时进行。
3、进程和线程
进程是资源分配的最小单位,一个程序有至少一个进程。线程是程序执行的最小单位。一个进程有至少一个线程。
线程之间的通信更方便,同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据,而进程之间的通信需要以通信的方式(IPC)进行。多进程程序更健壮,多线程程序只要有一个线程死掉,整个进程也死掉了,而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响,因为进程有自己独立的地址空间。
4、单核多线程:单核CPU上运行多线程, 同一时刻只有一个线程在跑,系统进行线程切换,系统给每个线程分配时间片来执行,看起来就像是同时在跑, 但实际上是每个线程跑一点点就换到其它线程继续跑。
5、多核多线程:每个核上各自运行线程,同一时刻可以有多个线程同时在跑。

1、对于单核:多线程和多进程的多任务是在单cpu交替执行(时间片轮转调度,优先级调度等),属于并发
2、对于多核:同一个时间多个进程运行在不同的CPU核上,或者是同一个时间多个线程能分布在不同的CPU核上(线程数小于内核数),属于并行。
3、上下文切换:上下文切换指的是内核(操作系统的核心)在CPU上对进程或者线程进行切换。上下文切换过程中的信息被保存在进程控制块(PCB-Process Control Block)中。PCB又被称作切换帧(SwitchFrame)。上下文切换的信息会一直被保存在CPU的内存中,直到被再次使用。

CPU 亲和性(affinity)就是进程要在某个给定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器的倾向性。这样可以减少上下文切换的次数,提高程序运行性能。可分为:自然亲和性和硬亲和性
1、自然亲和性: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,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。Linux调度器缺省就支持自然CPU亲和性(natural CPU affinity): 调度器会试图保持进程在相同的CPU上运行。
2、硬亲和性: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。Linux硬亲和性指定API:taskset .

taskset [options] mask command [arg]...
taskset [options] -p [mask] pid

taskset 命令用于设置或者获取一直指定的 PID 对于 CPU 核的运行依赖关系。也可以用 taskset 启动一个命令,直接设置它的 CPU 核的运行依赖关系。

CPU 核依赖关系是指,命令会被在指定的 CPU 核中运行,而不会再其他 CPU 核中运行的一种调度关系。需要说明的是,在正常情况下,为了系统性能的原因,调度器会尽可能的在一个 CPU 核中维持一个进程的执行。强制指定特殊的 CPU 核依赖关系对于特殊的应用是有意义的
CPU 核的定义采用位定义的方式进行,最低位代表 CPU0,然后依次排序。这种位定义可以超过系统实际的 CPU 总数,并不会存在问题。通过命令获得的这种 CPU 位标记,只会包含系统实际 CPU 的数目。如果设定的位标记少于系统 CPU 的实际数目,那么命令会产生一个错误。当然这种给定的和获取的位标记采用 16 进制标识。
0x00000001
代表 #0 CPU
0x00000003
代表 #0 和 #1 CPU
0xFFFFFFFF
代表 #0 到 #31 CPU

-p, --pid
对一个现有的进程进行操作,而不是启动一个新的进程
-c, --cpu-list
使用 CPU 编号替代位标记,这可以是一个列表,列表中可以使用逗号分隔,或者使用 "-" 进行范围标记,例如:0,5,7,9
-h, --help
打印帮助信息
-V, --version
打印版本信息

如果需要设定,那么需要拥有 CAP_SYS_NICE 的权限;如果要获取设定信息,没有任何权限要求。

taskset 命令属于 util-linux-ng 包,可以使用 yum 直接安装。

③ linux下把进程/线程绑定到特定cpu核上运行

你那个是系统下把CPU的核说钉在五河以下是比较好的,因为吧和内心压力非常大,发热量非常大。

④ 如何指定CPU只运行特定任务,linux中断interrupt

cpuset 允许把所有进程echo到一个cpuset目录中,与指定的cpu绑定。
The following script which is a starting point for investigating willmove all the processes to a specific cpuset with one cpu.

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if [ ! -d /sys/fs/cgroup ]; then
echo "cgroup not supported by the kernel"
else
mkdir /sys/fs/cgroup/cpuset
mount -t cgroup -ocpuset cpuset /sys/fs/cgroup/cpuset
echo 1 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cgroup.clone_children
mkdir /sys/fs/cgroup/cpuset/cpu0
mkdir /sys/fs/cgroup/cpuset/cpu1

# assign a cpu for cgroup cpu0
echo 0 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cpu0/cpuset.cpus

# move outself to this new cgroup
echo $$ > /sys/fs/cgroup/cpuset/cpu0/tasks
for i in $(cat /sys/fs/cgroup/cpuset/tasks); do
echo $i > /sys/fs/cgroup/cpuset/cpu0/tasks || echo "failed to add pid $i/$(cat /proc/$i/comm)"
done

# assign a cpu for cgroup cpu1
echo 1 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cpu1/cpuset.cpus

# make cpu1 exclusive so processes belonging
# to the other cgroup won't use it
echo 1 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cpu1/cpuset.cpu_exclusive
fi

把系统中的进程与CPU0绑定,然后把CPU1设置 exclusive属性,这样其它cgroup不会使用这个CPU。
开启stress压力测试

在此基础上再开启一个CPUhot:
可见新启动的任务不会占用CPU1。
将CPUhot进程与 CPU1绑定:
此时观察CPU使用率:
另外还有一个问题就是怎样禁止一个中断打断cpu?
内核提供了中断的affinity,但要使用这个还需要关闭 irq balancer 进程。
如下脚本可以设置中断的cpu affinity。

for i in $(find /proc/irq -name "smp_affinity"); do echo 1 > $i; done
以上脚本把所有中断的CPU Affinity都设置为CPU0。
这样在/proc/irq目录下的每一个中断其CPU Affinity都被设置为CPU0。
此时仍有一系列的中断会打断CPU1:
Single function call interrupts
Local timer interrupts

另外要让中断的CPU Affinity起作用,irq balance 服务必须被关闭。但这样中断负载平衡就被打断,能不能修改irq balance 代码,让其在规定的若干个CPU核心上负责中断平衡

⑤ 什么是linux内核硬亲和性

什么是 Linux 内核硬亲和性(affinity)
在 Linux 内核中,所有的进程都有一个相关的数据结构,称为 task_struct。这个结构非常重要,原因有很多;其中与 亲和性(affinity)相关度最高的是 cpus_allowed 位掩码。
这个位掩码由 n 位组成,与系统中的 n 个逻辑处理器一一对应。 具有 4 个物理 CPU 的系统可以有 4 位。如果这些 CPU 都启用了超线程,那么这个系统就有一个 8 位的位掩码。
如果为给定的进程设置了给定的位,那么这个进程就可以在相关的 CPU 上运行。因此,如果一个进程可以在任何 CPU 上运行,并且能够根据需要在处理器之间进行迁移,那么位掩码就全是 1。实际上,这就是 Linux 中进程的缺省状态。转载,仅供参考。

⑥ Linux CPU Affinity

 在服务器压力特别大,心跳经常丢失从而造成服务超时。经过分析发现网络没有问题,心跳网络包都发过来了而且也正常进入了dispatch队列,但是由于dispatch在处理别的request的时候耗时过长,而且要命的是它还hold着一把全局的锁,导致队列里面的其他queue也无法正常被dispatch。所以我们想到可以利用设置CPU亲和性来保证 核心进程/线程 得到足够的时间片,从而不让服务超时。

 说到亲和性,如果我们不隔离CPU,那么就只能减少CPU切换,提高cpu cache的命中率,从而减少内存访问损耗,提高程序的速度。但是这样做只能保证自己不被调度到的别的CPU,却不能阻止其他线程不来我这个CPU。这样就成了“ 我的是公共的,别人的我不能用! ”,岂不是我得到的时间片更少了?所以为了防止这样的窘境,我们还得先“ 隔核 ”再“ 绑核 ”。

我们可以用如下命令来查看自己的服务器有多少个核心:

隔核方法: 修改grub
环境: CentOS7
具体步骤: (隔离4,5核心)

更改一个进程的CPU affinity mask,可以设置一个进程在某个CPU核心上执行,也可以设置该进程在除了某CPU 核心之外的其他CPU核心上执行。如果第一个参数pid为0,则设置当前进程的mask。
 其实这个mask是一个针对线程组内的线程属性,可以被独立调节。所以我们可以用gettid()的参数作为第一个参数,同样如果第一个参数为0,则设置当前线程。如果传的getpid的返回值,则设置该线程组的主线程mask属性。

更改一个线程的CPU affinity mask, 同样也是可以设置一个线程在某个CPU核心上执行,也可以设置该线程在除了某CPU 核心之外的其他CPU核心上执行。这两个接口在底层也是调用sched_setaffinity/sched_getaffinity。当第一个参数为0时,就是设置当前thread的mask。

上面我们介绍了两种设置CPU affinity mask的接口,但是无论是哪一种接口有个共同的特性:创建出来的子线程默认会继承父亲线程的CPU affinity mask。在复杂的系统中有时并不希望这个属性的出现,因为可能会导致某个隔离出来的cpu上还是运行了很多的thread。所以我就想了一个解决方案来解决这个问题。

<1> http://man7.org/linux/man-pages/man3/pthread_setaffinity_np.3.html
<2> https://linux.die.net/man/2/sched_setaffinity

⑦ affinity photo有Linux版吗

affinity photo最常见的是windows版本
Affinity Photo 凭借专门为创意人士和摄影专业人士设计的庞大工具集,它具有编辑修饰图像、创建完整的多层构图或精美的光栅画所需的一切功能。
AffinityPhoto因可以最大程度兼容.PSD格式而出名,但实际使用中,会自动将PSD文件中“智能对象”、“图形”、“文字”转为像素图层(即PS中的栅格化图层)。

优点:文件体积小,静态图像编辑功能与PS相当,操作上也与PS近似,PS的众多插件可以直接拿来使用。
缺点:无gif动画/简易3D建模渲染/视频制作等附加功能,许多PS中有的快捷键功能需要进入菜单中寻找 。

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