實作支援多處理器(SMP)操作的程式

其實多核心早已不是新技術，還記得多年前，多處理器架構(SMP)早就廣泛應用在伺服器的硬體上，只是要在頂級的硬體規格才看得到。當時，伺服器專用的 CPU 實在是貴得嚇死人，頂級的伺服器配備兩顆以上的 CPU 後，更是價格喊到天價，就如同今日的 CPU 有『多核心』加持一般，在價格上的氣勢也因此莫名的居高不下。但是，我們真的有用到多處理器﹝多核心﹞架構的好處嗎？就連掌控 CPU 運算的多數程式設計人員大概從不曾想過這個問題，更不用說一般無知的消費者了。

以下是一個指定 CPU 來處理運算的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sched.h>

int main(void) {
  cpu_set_t cmask;
  unsigned long len = sizeof(cmask);
  __CPU_ZERO(&cmask);   /* 初始化 cmask */
  __CPU_SET(0, &cmask); /* 指定第一個處理器 */

  /* 設定自己由指定的處理器執行 */
  if (!sched_setaffinity(0, len, &cmask)) {
      printf("Could not set cpu affinity for current process.\n");
      exit(1);
  }

  return 0;
}

關鍵的註解

• 我們使用 __CPU_SET() 指定處理器，你可以指定 0, 1, 2, 3... 等編號來決定使用哪一顆處理器。

• sched_setaffinity() 是用來將程序轉移到我們所指定的處理器執行，你可以設定程序編號(PID)來選擇要轉移的程序，或是設定 PID 為 0，也就是自己。

後記

指定 CPU 處理運算在實際應用面上，可以將需要大量運算的工作分散給所有的 CPU 同時處理，或是也可以，控制某些特定功能的程式盡量利用同一顆 CPU 的 Cache ，避免資料分散，以增加 Cache 存取的速度。

備註：本文所講的內容是架構在 Linux 2.6 版核心之上的系統。