Thread Affinity

为什么需要线程的CPU亲和性

应用通过多线程的方式执行，多数情况下线程能够被合理的调度。但在某些情况下某个重要的线程被暂停，而时间片被分配给了一个无关重要的线程。当一个线程每次被暂停休眠，然后被唤醒之后，需要重新加载“cache line”(cpu L1/L2 cache)。当线程的工作时间很短暂，需要被频繁的被唤醒，意味着整个流程执行都很慢，有可能比单线程情况下慢2-5倍。

应用的有些线程可能需要一直执行，不因CPU的调度而休眠，这需要使线程一直在某个CPU上执行。

原理

这个工具读取/proc/cpuinfo/来决定CPU的布局。如果没有这个文件则认为每个CPU一个插槽。

默认情况只在未被使用的CPU上来查询独立的CPU。例如总共16个CPU，有8个在通常不被使用(在启动时候设定的线程亲和性决定的)，那么Java-Thread-Affinity会使用这些CPU。

注意

如果多个进程程使用这个库，则需要为某个进程指定CPU，否则这几个进程会共用CPU。在命令行添加-Daffinity.reserved={cpu-mark-in-hex} 就可以指定进程使用哪个CPU来解决问题。

PS

线程切换的原因

1、当前执行任务的时间片用完之后，系统CPU正常调度下一个任务。

2、 当前执行任务碰到IO阻塞, 调度器将挂起此任务, 继续下一任务

3、 多个任务抢占锁资源, 当前任务没有抢到,被调度器挂起, 继续下一任务

4、 用户代码挂起当前任务, 让出CPU时间

5、 中断。硬件中断：外设发送电信号给处理器，异步，IRQ(interrupt request)；软中断：异常情况 or 特殊指令集，软中断可以用来实现system call。

上下文切换涉及：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.(表现形式：进程之间，线程之间，栈帧之间)