如何把一个线程分配给一个具体的CPU来执行

2014-11-04 11:53:24 1.1k 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

CPU，核心，线程，超线程技术以及它们之间的关系 CPU，核心，线程，超线程技术以及它们之间的关系总结： 1.CPU就是处理器。（物理核心） 2.我们任务管理器下看到的CPU总数，是你的CPU物理核心数用超线程技术虚拟出来的核心数。 3.线程数就是模拟出来的CPU核心数（注意不是CPU物理核心数） 4.对于一个CPU，线程数总是大于或等于核心数（物理核心）的。一个核心（物理核心）最少对应一个线程，但通过超线程技术，一个核心可以对应两个线程，也就是说它可以同时运行两个线程。这也就解释了为什么会有六核心（物理核心）十二线程（CPU核心数）的原因。阅读详情

使用OpenMP进行并行计算，分4个线程处理数据，如何把一个线程分配给一个CPU来执行？例如，将0号线程分配给0号CPU执行，应该如何处理呢？

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代码誊写工 2015-09-03

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openMP不太会，但看文档感觉应该是简化了很多的多线程处理库，没有看到指定cpu核与线程的亲和性的函数，。网上摘抄一段代码是：

cpu_set_t mask;
int blist[8]={2, 5, 13, 9, 3, 6, 7, 4}; //设置需要绑定的核列表
#pragma omp parallel private(mask)
{
         CPU_ZERO(&mask);
         CPU_SET(blist[omp_get_thread_num()], &mask);  //omp_get_thread_num()获取的估计是omp自己给定的序号，按序号获取要绑定的cpu号，然后填充mask。
         sched_setaffinity(0,sizeof(cpu_set_t), &mask);         //这个函数是进程（不是线程）绑定到CPU核，0代表当前进程，所以要在过程内部运行
}

大致说明其实openmp是把任务按cpu的数量复制成几个进程来处理，总体感觉openmp是一个对本身可以并行且无需更多设置的任务（比如简单的累加）处理比较简易，但真的是太过简单，处理复杂一点的问题估计很够呛。

代码誊写工 2015-09-03

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#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
#include <malloc.h>
/* 以下三行先后次序不能错，否则CPU_ZERO等宏有问题 */
#define __USE_GNU
#include <sched.h>
#include <pthread.h>

/* 以下可以写在函数里，如果有很多线程管理最好设置为全局量，在软件启动时赋值，减少时间消耗*/
int cpu_num; //cpu核（含超线程，例如Xeon E5-2620 6核12线程）
size_t mask_size; //cpu_set_t类型长度
cpu_set_t *mask; //用来setaffinity的掩码

/*自定义函数，设置线程号与核号的绑定，核号是0~(cpu_num - 1)；可以直接在线程函数里运行，也可以在专门的线程管理程序里干这事儿，主要函数就是pthread_setaffinity_np() ，成功返回 0*/
int mythread_setaffinity(int core_id, pthread_t tid)
{
    CPU_ZERO(mask);
    CPU_SET(core_id,mask);
    if (core_id > (cpu_num - 1) || core_id < 0) return 1;
    return pthread_setaffinity_np(tid ,mask_size, mask);
}

void *mythread_process1(void *args)
{
    int core_id = cpu_num - 1;
    if(mythread_setaffinity(core_id, pthread_self()) != 0){
        fprintf(stderr, "thread %lu set affinity core id %d failed.\n", pthread_self(), core_id);
    }
    //... ...
    pthread_exit(NULL);
}

void *mythread_process2(void *args)
{
    //... ...
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    cpu_num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
    mask_size = sizeof(cpu_set_t);
    mask = (cpu_set_t *)malloc(mask_size);
    pthread_t tid1, tid2;

    pthread_attr_t attr;
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);

    void *args1 = NULL, *args2 = NULL;
    pthread_create(&tid1, &attr, mythread_process1, args1);
    pthread_create(&tid2, NULL, mythread_process2, args2);
    mythread_setaffinity(cpu_num - 2, tid2);
    //pthread_detach(tid2);
    pthread_join(tid2, NULL);

    pause();
    return 0;
}

如果需要实时多任务处理，设置CPU与线程的绑定是必要的。操作系统线程调度本身就很消耗时间，而且它还经常调来调去。