线程或进程独占 CPU 一般用来相对地提升实时性, 但也不要指忘达到真正的实时操作系统的性能.

进程邦定 CPU

我们通过系统调用 sched_setaffinity 进行绑定，通过 sched_getaffinity 获取绑定关系。注意这对方法是进程级别的绑定。代码中指定 cpu0 和 cpu3，我们可以通过 htop 查看，两个 cpu 使用达到了 100%，其他的 cpu 均不会（正常场景）。

#define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sched.h>
#include <pthread.h>

void* testfunc(void* t) {while(1);
  return NULL; 
}

int main()
{
  cpu_set_t mask;
  printf("pid=%d\n", getpid());
  CPU_ZERO(&mask);
  CPU_SET(0, &mask);// 将 cpu0 绑定
  CPU_SET(3, &mask);// 将 cpu3 绑定
  sched_setaffinity(0, sizeof(cpu_set_t), &mask) ;

  pthread_t tid1;// 创建线程 1
  if (pthread_create(&tid1, NULL, (void *)testfunc, NULL) != 0) 
  {fprintf(stderr, "thread create failed\n");
    return -1;   
  }
  pthread_t tid2;// 创建线程 2
  if (pthread_create(&tid2, NULL, (void *)testfunc, NULL) != 0) 
  {fprintf(stderr, "thread create failed\n");
    return -1;   
  } 
  pthread_join(tid1, NULL);
  pthread_join(tid1, NULL);
  return 0;
}

线程邦定 CPU

对于线程绑定，我们需要借助 pthread 库，通过函数 pthread_setaffinity_np 来设置绑定 cpu 关系。我们通过 htop 查看，会放发现 cpu0 和 cpu3 使用率达到 100%。

#define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sched.h>
#include <pthread.h>

void* testfunc(void* t) {
  int i = 3;
  while(i) {sleep(5);
     printf("tid=%d,cpu=%d\n",pthread_self(), sched_getcpu());
     i--;
  }
  while(1);
  return NULL; 
}

int main()
{
  cpu_set_t mask;
  printf("pid=%d\n", getpid());
  CPU_ZERO(&mask);

  pthread_t tid1;
  if (pthread_create(&tid1, NULL, (void *)testfunc, NULL) != 0) 
  {fprintf(stderr, "thread create failed\n");
    return -1;   
  }
  pthread_t tid2;
  if (pthread_create(&tid2, NULL, (void *)testfunc, NULL) != 0) 
  {fprintf(stderr, "thread create failed\n");
    return -1;   
  } 
  printf("tid1=%d,tid2=%d\n", tid1,tid2);

  CPU_SET(0, &mask);// 绑定 cpu0
  pthread_setaffinity_np(tid1, sizeof(cpu_set_t), &mask) ;

  // 清除之前设置，重新设置绑定 cpu3
  CPU_ZERO(&mask);
  CPU_SET(3, &mask);
  pthread_setaffinity_np(tid2, sizeof(cpu_set_t), &mask) ;

  pthread_join(tid1, NULL);
  pthread_join(tid1, NULL);
  return 0;
}

配置内核禁止调度到某些核心

上面的设置只能保证进程或者线程运行在特定的 cpu 上，但仍然不能独自享有，时间片到了也是有可能被切换出去。那么有什么方法将可以独占某个 cpu 呢？答案是肯定。我们可以设置 linux 启动参数 grub，在启动参数后面增加isolcpus=a,b,c。具体修改如下：

编辑 grub 文件后再执行该命令 grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg 更新 grub，重要，重要，重要。

这样在系统启动后，操作系统就不会把任务调度到 cpu0 和 cpu3 上。但是我通过 htop 观察 cpu0、cpu3 使用率，并非始终是 0，而是有略微的变化，后来经过查询相关说明，内核线程任然会调度到 cpu0 和 cpu3 上。也就是说这种方式只能控制用户进程。

接下我们就可以通过 sched_setaffinity 方式进行绑定，以达到独占效果，但是操作 grub 要非常谨慎，搞不好系统会起不来啊