在linux中关于cpu的函数

在每个cpu上一个一个的执行:

for_each_online_cpu(cpu) {
    smp_call_function_single(cpu,
    kvm_arch_check_processor_compat, &r, 0, 1);
    if (r < 0)
    goto out_free_1;
}

在每个cpu上执行:
on_each_cpu(hardware_enable, NULL, 0, 1);
r = register_cpu_notifier(&kvm_cpu_notifier);
if (r)
    goto out_free_2;
register_reboot_notifier(&kvm_reboot_notifier);

cpumask_t cpus_hardware_enabled;
int cpu = raw_smp_processor_id();
if (cpu_isset(cpu, cpus_hardware_enabled))
    return;
cpu_set(cpu, cpus_hardware_enabled);

在userspac中的使用:

在服务器上，我们经常会有多个CPU的情况，而此时如果把进程都绑定在一个CPU上，那么对资源太多浪费了，下面的代码就实现了如何将程序绑定在不同的cpu上。传入参数代表绑定第几个cpu（从0开始计算） 

//cpu_test.cpp 
#include<stdlib.h> 
#include<stdio.h> 
#include<sys/types.h> 
#include<sys/sysinfo.h> 
#include<unistd.h> 
//#define __USE_GNU 
#include<sched.h> 
#include<ctype.h> 
#include<string.h> 
int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
        int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF); 
        int created_thread = 0; 
        int myid; 
        int i; 
        int j = 0; 
        cpu_set_t mask; 
        cpu_set_t get; 
        if (argc != 2) 
        { 
                printf("usage : ./cpu num\n"); 
                exit(1); 
        } 
        myid = atoi(argv[1]); 
        printf("system has %i processor(s). \n", num); 
        CPU_ZERO(&mask); 
        CPU_SET(myid, &mask); 
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) == -1) 
        { 
                printf("warning: could not set CPU affinity, continuing...\n"); 
        } 
        while (1) 
        { 
    usleep(10000); 
                CPU_ZERO(&get); 
                if (sched_getaffinity(0, sizeof(get), &get) == -1) 
                { 
                        printf("warning: cound not get cpu affinity, continuing...\n"); 
                } 
                for (i = 0; i < num; i++) 
                { 
                        if (CPU_ISSET(i, &get)) 
                        { 
                                printf("this process %d is running processor : %d\n",getpid(), i); 
                        } 
                } 
        } 
        return 0; 
} 

下面解释一下，里面用到的函数： 
首先解释一下一个叫CPU亲和力（CPU Affinity）的概念 
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. 

而下面的函数实现了pid绑定对应CPU的过程： 
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. 

目前每秒3k次，cpu负载还是比较高 
top看一下，4核的cpu负载不是太均衡，打算考虑一下将业务进程指定到3个cpu上运行，另外一个cpu专门负责处理网络收发包；打算尝试一下，如果还是不行，再过段时间，访问量再增加的话，就要加机器了
补充：今天测试了一下，效果挺好，同样进程数的情况下，进行cpu绑定 
每个cpu都利用起来了，负载也比不绑定的情况下好了很多 
分析一下有效果的原因： 
看了《linux内核设计与实现》的42节，觉得人为控制一下cpu的绑定还是有用处的 
1、linux的SMP负载均衡是基于进程数的，每个cpu都有一个可执行进程队列，只有当其中一个cpu的可执行队列里进程数比其他cpu队列进程数多25%时，才会将进程移动到另外空闲cpu上，也就是说cpu0上的进程数应该是比其他cpu上多，但是会在25%以内 
2、我们的业务中耗费cpu的分四种类型，(1)网卡中断(2)1个处理网络收发包进程(3)耗费cpu的n个worker进程(4)其他不太耗费cpu的进程
    基于1中的 负载均衡是针对进程数，那么(1)(2)大部分时间会出现在cpu0上，(3)的n个进程会随着调度，平均到其他多个cpu上，(4)里的进程也是随着调度分配到各个cpu上； 
当发生网卡中断的时候，cpu被打断了，处理网卡中断，那么分配到cpu0上的worker进程肯定是运行不了的 
其他cpu上不是太耗费cpu的进程获得cpu时，就算它的时间片很短，它也是要执行的，那么这个时候，你的worker进程还是被影响到了；按照调度逻辑，一种非常恶劣的情况是：(1)(2)(3)的进程全部分配到cpu0上，其他不太耗费cpu的进程数很多，全部分配到cpu1，cpu2，cpu3上。。那么网卡中断发生的时候，你的业务进程就得不到cpu了
如果从业务的角度来说，worker进程运行越多，肯定业务处理越快，人为的将它捆绑到其他负载低的cpu上，肯定能提高worker进程使用cpu的时间