为什么要把进程/线程绑定到特定cpu核上运行？（cpu core id coreIdx）opdevsdk_sys_bindThreadCoreId()

Posted 2022-03-01 Dontla

看海康hikflow_demo代码，在线程处理函数里调用了绑定函数，把这个线程绑定到某个cpu核上，不知为何要这么做？

原因

答1

现在大家使用的基本上都是多核cpu，一般是4核的。平时应用程序在运行时都是由操作系统管理的。操作系统对应用进程进行调度，使其在不同的核上轮番运行。

对于普通的应用，操作系统的默认调度机制是没有问题的。但是，当某个进程需要较高的运行效率时，就有必要考虑将其绑定到单独的核上运行，以减小由于在不同的核上调度造成的开销。

把某个进程/线程绑定到特定的cpu核上后，该进程就会一直在此核上运行，不会再被操作系统调度到其他核上。但绑定的这个核上还是可能会被调度运行其他应用程序的。

参考文章：linux下把进程/线程绑定到特定cpu核上运行

答2

C语言作为语言本身，并没有强制把线程、进程绑定到特定CPU核的要求和机制，绑定的方法有，与硬件架构和操作系统密切相关，但与C语言无关。

线程、进程绑定cpu内核的原因是为了优化、加速运行或者特定CPU架构和操作系统要求，特别是操作系统要求（及实现）。

最传统的多核架构是SMP，每个CPU核完全平等甚至无法区分，cache，内存都是全局的，在这种情况下，绑定CPU核无意义，而且也违背架构设计的基础：对上层OS和应用透明。但随着CPU核增多，SMP架构的全局平等方案导致用于一致性、互联的实现成本越来越高（互联电路、冲突处理等等），最后当CPU核心很多时，通用计算系统不得不采用更经济的架构，例如NUMA这种一层一层局部互联、分组互联，最终全局互联的方案，这时候绑定CPU就有意义了，其实也是需要通过绑定CPU核配合CPU核之间不再是完全平等的，是有所谓“远、近”区别的。绑定的目的是使存放该线程、进程的存储（内存、cache）与运行这些数据指令的CPU核更贴近，而不用从远处的内存、cache获取（因为内存、cache访问不再是全局的，而是局部的，只是具有虚拟的全局可访问性）。这种方案一般只在操作系统调度算法中会显式使用，其它程序基本不会主动去探测，因为线程、进程自己没有能力去强制改变运行自己的CPU核，只能检测。检测出来运行自己的CPU核之后，难道自己把自己挂掉？依然没效率。所以除了编写OS中进程、线程调度算法部分，你是看不到有关指令的。

大部分相关指令是一种编程技巧，就是利用CPU核自身ID去获得唯一的数据队列标志，每个CPU核分配一个队列（一般是环形队列），这样就物理上保证了队列不会有多个consumer或producer，天然不用考虑锁问题。在操作系统和驱动程序编程中，经常用到这种技巧。

参考文章：C语言为什么要把线程/进程绑定到特定的cpu核运行？ - harry4112的回答 - 知乎