taskset: 让进程运行在指定的CPU

antyoung 2012-04-14

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我的Linode十分繁忙，在跑一些密集操作数据库的Rake任务时尤其如此。但我观察发现，Linode服务器的4核CPU，只有第1个核心（CPU#0）非常忙，其他都处于idle状态。

不了解Linux是如何调度的，但目前显然有优化的余地。除了处理正常任务，CPU#0还需要处理每秒网卡中断。因此，若能将CPU#0分担的任务摊派到其他CPU核心上，可以预见，系统的处理能力将有更大的提升。

两个名词

SMP (Symmetrical Multi-Processing)：指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU)，各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。 [更多...]

CPU affinity：中文唤作“CPU亲和力”，是指在CMP架构下，能够将一个或多个进程绑定到一个或多个处理器上运行。[更多...]

一、在Linux上修改进程的“CPU亲和力”

在Linux上，可以通过 taskset 命令进行修改。以Ubuntu为例，运行如下命令可以安装taskset工具。

# apt-get install schedutils

对运行中的进程，文档上说可以用下面的命令，把CPU#1 #2 #3分配给PID为2345的进程：

# taskset -cp 1,2,3 2345

但我尝试没奏效，于是我关掉了MySQL，并用taskset将它启动：

# taskset -c 1,2,3 /etc/init.d/mysql start

对于其他进程，也可如此处理（nginx除外，详见下文）。之后用top查看CPU的使用情况，原来空闲的#1 #2 #3，已经在辛勤工作了。

二、配置nginx绑定CPU

刚才说nginx除外，是因为nginx提供了更精确的控制。

在conf/nginx.conf中，有如下一行：

worker_processes  1;

这是用来配置nginx启动几个工作进程的，默认为1。而nginx还支持一个名为worker_cpu_affinity的配置项，也就是说，nginx可以为每个工作进程绑定CPU。我做了如下配置：

worker_processes  3;
worker_cpu_affinity 0010 0100 1000;

这里0010 0100 1000是掩码，分别代表第2、3、4颗cpu核心。

重启nginx后，3个工作进程就可以各自用各自的CPU了。

三、刨根问底

如果自己写代码，要把进程绑定到CPU，该怎么做？可以用sched_setaffinity函数。在Linux上，这会触发一次系统调用。
如果父进程设置了affinity，之后其创建的子进程是否会有同样的属性？我发现子进程确实继承了父进程的affinity属性。

四、Windows？

在Windows上修改“CPU亲和力”，可以通过任务管理器搞定。

* 个人感觉，Windows系统中翻译的“处理器关系”比“CPU亲和力”容易理解点儿

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进行了这样的修改后，即使系统负载达到3以上，不带缓存打开首页（有40多次查询）依然顺畅；以前一旦负载超过了1.5，响应就很慢了。效果很明显。

linux taskset命令详解

SYNOPSIS
       taskset [options] [mask | list ] [pid | command [arg]...]
OPTIONS
       -p, --pid
              operate on an existing PID and not launch a new task
       -c, --cpu-list
              specifiy a numerical list of processors instead of a bitmask.
              The list may contain multiple items, separated by comma, and
              ranges. For example, 0,5,7,9-11.
       -h, --help
              display usage information and exit
       -V, --version
              output version information and exit