الاسم¶

sched_setaffinity, sched_getaffinity - ضبط وجلب قناع التقارب لوحدة المعالجة المركزية لخيط

المكتبة¶

مكتبة سي المعيارية (libc، -lc)

موجز¶

#define _GNU_SOURCE             /* انظر feature_test_macros(7) */
#include <sched.h>

int sched_setaffinity(pid_t pid, size_t cpusetsize,
                      const cpu_set_t *mask);
int sched_getaffinity(pid_t pid, size_t cpusetsize,
                      cpu_set_t *mask);

الوصف¶

يحدد قناع تقارب الخيط مجموعة وحدات المعالجة المركزية التي يحق له التشغيل عليها. في نظام متعدد المعالجات، يمكن استخدام ضبط قناع التقارب للحصول على فوائد أداء. على سبيل المثال، بتخصيص وحدة معالجة مركزية واحدة لخيط معين (أي ضبط قناع تقارب ذلك الخيط لتحديد وحدة معالجة مركزية واحدة، وضبط قناع تقارب جميع الخيوط الأخرى لاستبعاد تلك الوحدة)، يمكن ضمان سرعة تنفيذ قصوى لذلك الخيط. كما يتجنب تقييد خيط للتشغيل على وحدة معالجة مركزية واحدة التكلفة الأدائية الناتجة عن إبطال الخبيئة الذي يحدث عندما يتوقف خيط عن التنفيذ على وحدة معالجة مركزية ثم يُستأنف التنفيذ على وحدة مختلفة.

يُمثل قناع تقارب وحدة المعالجة المركزية بواسطة بنية cpu_set_t، وهي "مجموعة وحدات معالجة مركزية"، يشير إليها mask. تُوصف مجموعة من الكليّات لمعالجة مجموعات وحدات المعالجة المركزية في CPU_SET(3).

تضبط sched_setaffinity() قناع تقارب وحدة المعالجة المركزية للخيط الذي معرفه هو pid إلى القيمة المحددة بواسطة mask. إذا كان pid صفرًا، يُستخدم الخيط المستدعِي. الوسيط cpusetsize هو طول (بالبايت) البيانات المشار إليها بواسطة mask. عادةً ما يُحدد هذا الوسيط كـ sizeof(cpu_set_t).

إذا كان الخيط المحدد بواسطة pid لا يعمل حاليًا على إحدى وحدات المعالجة المركزية المحددة في mask، فيُهجّر ذلك الخيط إلى إحدى وحدات المعالجة المركزية المحددة في mask.

تكتب sched_getaffinity() قناع تقارب الخيط الذي معرفه هو pid في بنية cpu_set_t المشار إليها بواسطة mask. يحدد الوسيط cpusetsize حجم (بالبايت) mask. إذا كان pid صفرًا، يُعاد قناع الخيط المستدعِي.

قيمة الإرجاع¶

عند النجاح، تُعيد sched_setaffinity() و sched_getaffinity() 0 (لكن انظر "الاختلافات بين مكتبة C والنواة" أدناه، حيث يُلاحظ أن sched_getaffinity() الأساسية تختلف في قيمة إرجاعها). عند الفشل، يُعاد -1، ويُضبط errno للإشارة إلى الخطأ.

الأخطاء¶

EFAULT

عنوان الذاكرة المقدم غير صالح.

EINVAL

لا يحتوي قناع البتات للتقارب mask على أي معالجات موجودة فعليًا حاليًا على النظام ومسموح بها للخيط وفقًا لأي قيود قد تُفرض بواسطة مجموعات تحكم cpuset أو آلية "cpuset" الموصوفة في cpuset(7).

EINVAL

(sched_getaffinity() وقبل Linux 2.6.9، sched_setaffinity()) cpusetsize أصغر من حجم قناع التقارب المستخدم بواسطة النواة.

EPERM

(sched_setaffinity()) لا يمتلك الخيط المستدعِي الامتيازات المناسبة. يحتاج المستدعِي إلى معرف مستخدم فعال يساوي معرف المستخدم الحقيقي أو معرف المستخدم الفعال للخيط المحدد بواسطة pid، أو يجب أن يمتلك القدرة CAP_SYS_NICE في فضاء أسماء المستخدم للخيط pid.

ESRCH

تعذر العثور على الخيط (thread) الذي معرفه pid.

المعايير¶

لينكس.

التاريخ¶

Linux 2.5.8، glibc 2.3.

في البداية، تضمنت واجهات glibc وسيط cpusetsize، بنوع unsigned int. في glibc 2.3.3، أُزيل الوسيط cpusetsize، لكنه استُرجع لاحقًا في glibc 2.3.4، بنوع size_t.

ملاحظات¶

بعد استدعاء sched_setaffinity()، تكون مجموعة وحدات المعالجة المركزية التي سيعمل عليها الخيط فعليًا هي تقاطع المجموعة المحددة في الوسيط mask ومجموعة وحدات المعالجة المركزية الموجودة فعليًا على النظام. قد يُقيّد النظام أيضًا مجموعة وحدات المعالجة المركزية التي يعمل عليها الخيط إذا استُخدمت آلية "cpuset" الموصوفة في cpuset(7). تُفرض هذه القيود على المجموعة الفعلية لوحدات المعالجة المركزية التي سيعمل عليها الخيط بصمت بواسطة النواة.

توجد طرق مختلفة لتحديد عدد وحدات المعالجة المركزية المتاحة على النظام، بما في ذلك: فحص محتويات /proc/cpuinfo؛ استخدام sysconf(3) للحصول على قيم المعاملين _SC_NPROCESSORS_CONF و _SC_NPROCESSORS_ONLN؛ وفحص قائمة أدلة وحدة المعالجة المركزية تحت /sys/devices/system/cpu/.

يحتوي sched(7) على وصف لمخطط جدولة لينكس.

قناع التقارب هو سمة لكل خيط يمكن ضبطها بشكل مستقل لكل خيط في مجموعة خيوط. يمكن تمرير القيمة المُعادة من استدعاء gettid(2) في الوسيط pid. سيؤدي تحديد pid كـ 0 إلى ضبط السمة للخيط المستدعِي، وتمرير القيمة المُعادة من استدعاء getpid(2) سيضبط السمة للخيط الرئيس لمجموعة الخيوط. (إذا كنت تستخدم واجهة برمجة تطبيقات خيوط POSIX، فاستخدم pthread_setaffinity_np(3) بدلاً من sched_setaffinity().)

يمكن استخدام خيار الإقلاع isolcpus لعزل وحدة معالجة مركزية واحدة أو أكثر عند الإقلاع، بحيث لا تُجدول أي عمليات على تلك الوحدات. بعد استخدام خيار الإقلاع هذا، الطريقة الوحيدة لجدولة العمليات على وحدات المعالجة المركزية المعزولة هي عبر sched_setaffinity() أو آلية cpuset(7). لمزيد من المعلومات، انظر ملف مصدر النواة Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt. وكما هو مذكور في ذلك الملف، isolcpus هي الآلية المفضلة لعزل وحدات المعالجة المركزية (مقارنة بالبديل المتمثل في ضبط تقارب وحدة المعالجة المركزية يدويًا لجميع العمليات على النظام).

يرث طفل مُنشأ عبر fork(2) قناع تقارب وحدة المعالجة المركزية لوالده. يُحافظ على قناع التقارب عبر execve(2).

sched_getaffinity(pid, sizeof(cpu_set_t), &mask);

أمثلة¶

يُنشئ البرنامج أدناه عملية طفل. ثم تخصص كل من العملية الأب والطفل نفسيهما لوحدة معالجة مركزية محددة وينفذان حلقات متطابقة تستهلك بعض وقت وحدة المعالجة المركزية. قبل الإنهاء، ينتظر الأب اكتمال الطفل. يأخذ البرنامج ثلاثة وسائط لسطر الأوامر: رقم وحدة المعالجة المركزية للأب، ورقم وحدة المعالجة المركزية للطفل، وعدد تكرارات الحلقة التي يجب أن تؤديها كلتا العمليتين.

كما توضح العينات التي تعمل أدناه، فإن مقدار الوقت الحقيقي ووقت وحدة المعالجة المركزية المستهلك عند تشغيل البرنامج سيعتمد على تأثيرات الخبيئة داخل النواة وما إذا كانت العمليات تستخدم نفس وحدة المعالجة المركزية.

نستخدم أولاً lscpu(1) لتحديد أن هذا الحاسوب (x86) يحتوي على نواتين، لكل منهما وحدتا معالجة مركزية:

$ lscpu | egrep -i 'core.*:|socket';
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    2
Socket(s):             1

نقيس بعد ذلك زمن تشغيل البرنامج المثال لثلاث حالات: كلتا العمليتين تعملان على نفس وحدة المعالجة المركزية؛ كلتا العمليتين تعملان على وحدتي معالجة مركزية مختلفتين على نفس النواة؛ وكلتا العمليتين تعملان على وحدتي معالجة مركزية مختلفتين على نواتين مختلفتين.

$ time -p ./a.out 0 0 100000000;
real 14.75
user 3.02
sys 11.73
$ time -p ./a.out 0 1 100000000;
real 11.52
user 3.98
sys 19.06
$ time -p ./a.out 0 3 100000000;
real 7.89
user 3.29
sys 12.07

#define _GNU_SOURCE
#include <err.h>
#include <sched.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{


    int           parentCPU, childCPU;


    cpu_set_t     set;


    unsigned int  nloops;


    if (argc != 4) {


        fprintf(stderr, "Usage: %s parent-cpu child-cpu num-loops\n",


                argv[0]);


        exit(EXIT_FAILURE);


    }


    parentCPU = atoi(argv[1]);


    childCPU = atoi(argv[2]);


    nloops = atoi(argv[3]);


    CPU_ZERO(&set);


    switch (fork()) {


    case -1:            /* خطأ */


        err(EXIT_FAILURE, "fork");


    case 0:             /* طفل */


        CPU_SET(childCPU, &set);


        if (sched_setaffinity(0, sizeof(set), &set) == -1)


            err(EXIT_FAILURE, "sched_setaffinity");


        for (unsigned int j = 0; j < nloops; j++)


            getppid();


        exit(EXIT_SUCCESS);


    default:            /* أب */


        CPU_SET(parentCPU, &set);


        if (sched_setaffinity(0, sizeof(set), &set) == -1)


            err(EXIT_FAILURE, "sched_setaffinity");


        for (unsigned int j = 0; j < nloops; j++)


            getppid();


        wait(NULL);     /* انتظر إنهاء الطفل */


        exit(EXIT_SUCCESS);


    }
}

انظر أيضًا¶

lscpu(1), nproc(1), taskset(1), clone(2), getcpu(2), getpriority(2), gettid(2), nice(2), sched_get_priority_max(2), sched_get_priority_min(2), sched_getscheduler(2), sched_setscheduler(2), setpriority(2), CPU_SET(3), get_nprocs(3), pthread_setaffinity_np(3), sched_getcpu(3), capabilities(7), cpuset(7), sched(7), numactl(8)

ترجمة¶

تُرجمت هذه الصفحة من الدليل بواسطة زايد السعيدي <zayed.alsaidi@gmail.com>

هذه الترجمة هي وثيقة مجانية؛ راجع رخصة جنو العامة الإصدار 3 أو ما بعده للاطلاع على شروط حقوق النشر. لا توجد أي ضمانات.

إذا وجدت أي أخطاء في ترجمة صفحة الدليل هذه، يرجى إرسال بريد إلكتروني إلى قائمة بريد المترجمين: kde-l10n-ar@kde.org.