如何确保正在运行的进程的专用CPU可用性？

最初，随着操作系统执行管理流程执行的工作，这个问题似乎有点愚蠢/令人困惑。

但是，我想测量有多少进程受CPU / IO的约束，我感觉自己的操作系统正在干扰实验，例如调度的OS进程。

以以下情况为例：我运行了进程A两次，并从工具“时间”（以秒为单位的时间列）中得到以下输出：

+---+-------+---------+-----------+---------+
|Run|Process|User Time|System Time|Wall time|
+---+-------+---------+-----------+---------+
|1  |A      |196.3    |5.12       |148.86   |
|2  |A      |190.79   |4.93       |475.46   |
+---+-------+---------+-----------+---------+

我们可以看到，尽管用户时间和系统时间相似，但是两者的耗用时间却发生了巨大变化（相差约5分钟）。感觉就像我的环境中的某种东西引起了某种争论。

我想停止所有可能的后台进程/服务，以免在实验期间产生任何噪音，但我认为自己是新手/中级的Unix用户，我不知道如何保证这一点。

我正在使用Linux 4.4.0-45-generic和Ubuntu 14.04 LTS 64位。

我非常感谢您的协助。如果你们需要任何缺少的信息，我会及时编辑我的帖子。

CPU信息

$ grep proc /proc/cpuinfo | wc -l
8
$ lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                8
On-line CPU(s) list:   0-7
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    4
Socket(s):             1
NUMA node(s):          1
Vendor ID:             GenuineIntel
CPU family:            6
Model:                 60
Stepping:              3
CPU MHz:               4002.609
BogoMIPS:              7183.60
Virtualization:        VT-x
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              256K
L3 cache:              8192K
NUMA node0 CPU(s):     0-7

您有一个内核选项配置，其中OS不使用CPU，它称为isolcpus。

isolcpus —从内核调度程序中隔离CPU。

内容提要isolcpus = cpu_number [，cpu_number，...]

说明从常规内核SMP平衡和调度程序算法中删除cpu_number值定义的指定CPU。将进程移入或移出“隔离的” CPU的唯一方法是通过CPU亲缘关系syscall。cpu_number从0开始，因此最大值比系统上的CPU数量少1。

我将要描述的此配置如何进行设置，其用途远不止于测试。

例如，Meru在其基于Linux的AP控制器中使用了该技术，以防止网络流量干扰OS的内部工作，即I / O操作。

出于完全相同的原因，我还在繁忙的Web前端中使用它：我从生活经验中发现，我经常无法控制自己的服务器；必须强制重新启动它，直到我在其专用CPU上分离前端守护程序为止。

由于您有8个CPU，因此可以使用命令的输出进行检查：

$ grep -c proc /proc/cpuinfo
8

要么

$ lscpu | grep '^CPU.s'
CPU(s):                8

在文件中的Debian / Ubuntu中添加/etc/default/grub以下选项GRUB_CMDLINE_LINUX：

GRUB_CMDLINE_LINUX="isolcpus=7"

（它是7，因为它从0开始，并且您有8个内核）

然后跑

sudo update-grub

这告诉内核不要使用您的内核之一。

重新启动系统。

然后开始您的过程。

启动它后，您可以立即更改第8个CPU（7是因为0是第1个CPU），并且一定要确保您是使用该CPU的唯一CPU。

为此，请使用命令：

taskset -cp 7 PID_number

任务集-检索或设置进程的CPU关联性

概要

   taskset [options] [mask | list ] [pid | command [arg]...]

描述

任务集用于设置或检索给定其PID的运行过程的CPU亲和力，或用于以给定的CPU亲和力启动新命令。CPU关联性是一个调度程序属性，可将进程“绑定”到系统上给定的一组CPU。Linux调度程序将遵守给定的CPU关联性，并且该进程将不会在任何其他CPU上运行。请注意，Linux调度程序还支持自然的CPU亲和力：出于性能原因，调度程序会尝试将进程尽可能长时间地保持在同一CPU上。因此，强制特定的CPU亲缘关系仅在某些应用程序中有用。

有关更多信息，请参见：isolcpus，numactl和taskset

同样在使用中，ps -eF您应该在PSR列中看到所使用的处理器。

我有一台服务器，其CPU 2和3是隔离的，并且确实可以ps -e在用户区按预期的唯一进程看到pound。

# ps -eo psr,command | tr -s " " | grep "^ [2|3]"
 2 [cpuhp/2]
 2 [watchdog/2]
 2 [migration/2]
 2 [ksoftirqd/2]
 2 [kworker/2:0]
 2 [kworker/2:0H]
 3 [cpuhp/3]
 3 [watchdog/3]
 3 [migration/3]
 3 [ksoftirqd/3]
 3 [kworker/3:0]
 3 [kworker/3:0H]
 2 [kworker/2:1]
 3 [kworker/3:1]
 3 [kworker/3:1H]
 3 /usr/sbin/pound

如果将其与非隔离的CPU进行比较，它们将运行更多的东西（幻灯片下方的窗口）：

# ps -eo psr,command | tr -s " " | grep "^ [0|1]"
 0 init [2]
 0 [kthreadd]
 0 [ksoftirqd/0]
 0 [kworker/0:0H]
 0 [rcu_sched]
 0 [rcu_bh]
 0 [migration/0]
 0 [lru-add-drain]
 0 [watchdog/0]
 0 [cpuhp/0]
 1 [cpuhp/1]
 1 [watchdog/1]
 1 [migration/1]
 1 [ksoftirqd/1]
 1 [kworker/1:0]
 1 [kworker/1:0H]
 1 [kdevtmpfs]
 0 [netns]
 0 [khungtaskd]
 0 [oom_reaper]
 1 [writeback]
 0 [kcompactd0]
 0 [ksmd]
 1 [khugepaged]
 0 [crypto]
 1 [kintegrityd]
 0 [bioset]
 1 [kblockd]
 1 [devfreq_wq]
 0 [watchdogd]
 0 [kswapd0]
 0 [vmstat]
 1 [kthrotld]
 0 [kworker/0:1]
 0 [deferwq]
 0 [scsi_eh_0]
 0 [scsi_tmf_0]
 1 [vmw_pvscsi_wq_0]
 0 [bioset]
 1 [jbd2/sda1-8]
 1 [ext4-rsv-conver]
 0 [kworker/0:1H]
 1 [kworker/1:1H]
 1 [bioset]
 0 [bioset]
 1 [bioset]
 1 [bioset]
 1 [bioset]
 1 [bioset]
 1 [bioset]
 1 [bioset]
 0 [jbd2/sda3-8]
 1 [ext4-rsv-conver]
 1 /usr/sbin/rsyslogd
 0 /usr/sbin/irqbalance --pid=/var/run/irqbalance.pid
 1 /usr/sbin/cron
 0 /usr/sbin/sshd
 1 /usr/sbin/snmpd -Lf /dev/null -u snmp -g snmp -I -smux -p /var/run/snmpd.pid
 1 /sbin/getty 38400 tty1
 1 /lib/systemd/systemd-udevd --daemon
 0 /usr/sbin/xinetd -pidfile /run/xinetd.pid -stayalive
 1 [kworker/1:2]
 0 [kworker/u128:1]
 0 [kworker/0:2]
 0 [bioset]
 1 [xfsalloc]
 1 [xfs_mru_cache]
 1 [jfsIO]
 1 [jfsCommit]
 0 [jfsCommit]
 0 [jfsCommit]
 0 [jfsCommit]
 0 [jfsSync]
 1 [bioset]
 0 /usr/bin/monit -c /etc/monit/monitrc
 1 /usr/sbin/pound
 0 sshd: rui [priv]
 0 sshd: rui@pts/0,pts/1
 1 -bash
 1 -bash
 1 -bash
 1 [kworker/u128:0]
 1 -bash
 0 sudo su
 1 su
 1 bash
 0 bash
 0 logger -t cmdline root[/home/rui] 
 1 ps -eo psr,command
 0 tr -s 
 0 grep ^ [0|1]
 0 /usr/bin/vmtoolsd