我最近了解到,有时人们会将特定的进程或线程锁定到特定的处理器或内核,并且认为这种手动调整最能分配负载。这对我来说有点违反直觉——我认为操作系统调度程序能够比人类更好地决定如何分配负载。我认为对于较旧的操作系统来说确实如此,它们可能没有意识到特定内核对之间的延迟时间更长,或者一对内核之间共享缓存而不是另一对内核等问题。但我假设像 Linux、Solaris 10、OS X 和 Vista 这样的“现代”操作系统应该有知道这些信息的调度程序。我对他们的能力有误解吗?我是否误认为操作系统实际上可以解决这个问题?我对 Solaris 和 Linux 的答案特别感兴趣。
结果是我是否需要告知我的(多线程)软件用户他们可能会如何考虑在他们的机器上进行平衡。
最佳答案
首先,“锁定”并不是描述它的正确术语。 “亲和性”是更合适的术语。
在大多数情况下,您不需要关心它。但是,在某些情况下,手动设置 CPU/进程/线程关联性可能会有所帮助。
操作系统通常忽略现代多核架构的细节。例如,假设我们有 2 路四核处理器,处理器支持 SMT (=超线程)。在本例中,我们有 2 个处理器、8 个内核和 16 个硬件线程。因此,操作系统将看到 16 个逻辑处理器。如果操作系统不识别这种层次结构,它很可能会失去一些性能提升。原因是:
缓存:在我们的示例中,两个不同的处理器(安装在两个不同的插槽上)不共享任何片上缓存。假设一个应用程序有 4 个繁忙运行的线程,并且线程共享大量数据。如果操作系统跨处理器调度线程,那么我们可能会丢失一些缓存位置,从而导致性能下降。然而,线程没有共享太多数据(具有不同的工作集),然后通过增加有效缓存容量来分离到不同的物理处理器会更好。此外,可能会发生更棘手的情况,操作系统很难意识到这一点。
资源冲突:让我们考虑一下 SMT(=HyperThreading) 的情况。 SMT 共享 CPU 的很多重要资源,如缓存、TLB 和执行单元。假设只有两个繁忙的线程。但是,操作系统可能会愚蠢地将这两个线程调度到来自同一物理内核的两个逻辑处理器上。在这种情况下,大量资源被两个逻辑线程争用。
Windows 7 就是一个很好的例子。Windows 7 现在支持考虑 SMT (related article) 的智能调度策略。 Windows 7实际上防止了上述2.情况。这是 Windows 7 中任务管理器的快照,Core i7 负载为 20%(具有 HyperThreading 的四核 = 8 个逻辑处理器):
(来源:egloos.com)
CPU 使用历史非常有趣,不是吗? :) 您可能会看到只使用成对的单个 CPU,这意味着 Windows 7 会尽可能避免在同一个内核上同时调度两个线程。这一政策必将减少SMT带来的资源冲突等负面影响。
我想说操作系统不是很聪明,无法理解现代多核架构,其中有很多缓存、共享末级缓存、SMT,甚至 NUMA。因此,您可能有充分的理由需要手动设置 CPU/进程/线程关联。
但是,我不会说这是真的需要的。只有当您完全了解您的工作负载模式和您的系统架构时,才可以尝试。并且,查看您的尝试是否有效的结果。
关于linux - 使用现代操作系统调度程序,手动将进程锁定到特定 CPU/内核是否仍然有意义?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/1602980/
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