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プロセス・スレッドを特定のCPUコアでのみ動作させる方法

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マルチコアCPUではプロセス・スレッドが実行されるCPUコアはOSのスケジューラに依存し、状況に応じて別のCPUコア上にコンテキストが移動することがあります。LinuxではCPUアフィニティを設定することで、このような移動を抑制し特定のCPUコア上でのみプロセス・スレッドを(主にパフォーマンス上の問題で)実行することが出来ます。

CPUアフィニティとは

そのスレッドが実行を許可されている論理CPUの集合です。CPUアフィニティはビットマスクで表されます。

例としてCPU0は 0x00000001, CPU1は 0x00000002, CPU0,1,3の集合は 0x0000000b になります。

CPU0は実体はどのCPUコアかというのは cat /proc/cpuinfo で確認できます。

コマンドによるCPUアフィニティの設定方法

tasksetというコマンドでプロセスのCPUアフィニティを設定できます。

# taskset -p mask pid

maskにはCPUアフィニティを、pidは変更したいプロセスを指定します。

プロセスpidのスレッド全てに対して変更する場合は -a オプションを使います。

# taskset -a -p mask pid

あるCPUプロセッサで特定のプロセスのみ実行する方法

そのプロセスのみ、該当のCPUで実行を許可し、他のすべてのプロセスは許可をはずします。

# ps -e -o pid= | xargs -n 1 taskset -p 0xFFFFFFFE
# taskset -p 0x00000001 PID

プログラム上でCPUアフィニティを設定する方法

プログラム上でCPUアフィニティを設定する場合はsched_setaffinity()という関数を使います。

#define _GNU_SOURCE             /* feature_test_macros 参照 */
#include <sched.h>

void
func(void)
{
  cpu_set_t mask;
  int ret;

  // mask を全て OFF にする
  CPU_ZERO(&mask);

  // CPU_AFFINITY_MASKのコアでの実行を許可する
  CPU_SET(CPU_AFFINITY_MASK, &mask);

  // CPUアフィニティを設定
  ret = sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask);
  if (ret != 0) {
    // error
  }
}
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