Thread Affinity

為什麼需要執行緒的CPU親和性

應用通過多執行緒的方式執行，多數情況下執行緒能夠被合理的排程。但在某些情況下某個重要的執行緒被暫停，而時間片被分配給了一個無關重要的執行緒。當一個執行緒每次被暫停休眠，然後被喚醒之後，需要重新載入“cache line”（cpu L1/L2 cache）。當執行緒的工作時間很短暫，需要被頻繁的被喚醒，意味著整個流程執行都很慢，有可能比單執行緒情況下慢2-5倍。

應用的有些執行緒可能需要一直執行，不因CPU的排程而休眠，這需要使執行緒一直在某個CPU上執行。

https://github.com/OpenHFT/Java-Thread-Affinity

原理

這個工具讀取/proc/cpuinfo/來決定CPU的佈局。如果沒有這個檔案則認為每個CPU一個插槽。
預設情況只在未被使用的CPU上來查詢獨立的CPU。例如總共16個CPU，有8個在通常不被使用（在啟動時候設定的執行緒親和性決定的），那麼Java-Thread-Affinity會使用這些CPU。

注意

如果多個程序程使用這個庫，則需要為某個程序指定CPU，否則這幾個程序會共用CPU。在命令列新增-Daffinity.reserved={cpu-mark-in-hex} 就可以指定程序使用哪個CPU來解決問題。

PS

執行緒切換的原因

• 1、當前執行任務的時間片用完之後，系統CPU正常排程下一個任務。
• 2、 當前執行任務碰到IO阻塞, 排程器將掛起此任務, 繼續下一任務
• 3、 多個任務搶佔鎖資源, 當前任務沒有搶到,被排程器掛起, 繼續下一任務
• 4、 使用者程式碼掛起當前任務, 讓出CPU時間
• 5、 中斷。硬體中斷：外設傳送電訊號給處理器，非同步，IRQ（interrupt request）；軟中斷：異常情況 or 特殊指令集，軟中斷可以用來實現system call。

上下文切換涉及：saving and loading registers and memory maps, updating various tables and lists etc.

A context switch can mean aregister context switch, atask context switch, astack frame switch, athread context switch, or a process context switch.（表現形式：程序之間，執行緒之間，棧幀之間）