Вопрос или проблема
Я клонирую процесс, используя функцию обертки clone() из glibc. По некоторым не связанным причинам мне нужно установить бит флага CLONE_THREAD в ON. Это подразумевает, что
Если установлен
CLONE_THREAD, дочерний процесс помещается в ту же группу потоков, что и вызывающий процесс. […]
Теперь для каждого процесса (родительского и дочернего) мне нужно установить их аффинность к ядрам ЦП на основе некоторой логики. Однако вызов sched_setaffinity(gettid(), ...) не работает в дочернем процессе.
Что меня смущает, так это то, что каждый дочерний процесс фактически планируется на тот же идентификатор ядра ЦП, что и его родительский процесс, несмотря на то, что дочерний вызывает sched_setaffinity после его родителя. Или лучше сказать, его родитель вызывает это до создания дочернего процесса, так что когда дочерний процесс вызывает это, кажется, что вызов не имеет эффекта.
В чем проблема?
Ответ или решение
Привязка CPU после клонирования процесса
При клонировании процесса с использованием функции clone() из библиотеки glibc в контексте работы с операционной системой Linux, важно понимать, как управление привязкой к ядрам процессора (CPU affinity) работает в сочетании с флагом CLONE_THREAD. Этот флаг обозначает, что дочерний процесс будет помещен в ту же группу потоков, что и родительский. Это имеет свои нюансы, особенно при попытке установить привязку к ядрам процессора для каждого из процессов после их создания.
Проблема привязки
Вы столкнулись с проблемой, при которой вызов sched_setaffinity(gettid(), ...) в дочернем процессе не дает ожидаемого эффекта. Несмотря на то что дочерний процесс вызывает эту функцию после создания, он продолжает выполняться на том же ядре, что и родительский процесс. Это может вызвать недоумение, поскольку логично ожидать, что привязка будет изменена.
Разбор ситуации
Для лучшего понимания ситуации рассмотрим несколько ключевых моментов:
-
Общая группа потоков: Когда используется флаг
CLONE_THREAD, дочерний процесс становится частью той же группы потоков, что и родительский. Это означает, что система может принимать решения об управлении процессами и потоками в этой группе как о едином целом. -
Наследование настроек: При клонировании процесса, такие параметры, как привязка к CPU, не наследуются традиционным образом. Несмотря на то, что дочерний процесс может пытаться установить свою привязку с помощью
sched_setaffinity, он может наследовать свойства от родительского процесса, включая его системные ресурсы. -
Планировщик: Поскольку дочерний процесс выполняется в рамках одной группы потоков с родительским, планировщик ОС может иметь предпочтение на уровне ядра. Это может привести к тому, что процесс продолжает выполняться на том же ядре, в то время как вызов привязки может быть неэффективным.
Возможные решения
Чтобы управлять привязкой к CPU должным образом, рассмотрите следующие подходы:
-
Установите привязку до создания дочернего процесса: Измените порядок вызовов таким образом, чтобы
sched_setaffinityвызывался перед запуском дочернего процесса. Это может обеспечить то, что группа потоков уже имеет установленные параметры привязки. -
Используйте дополнительный поток: Вместо того чтобы пытаться установить привязку в дочернем процессе, создайте дополнительный поток, который будет обрабатывать привязку после создания дочернего процесса.
-
Проверьте права доступа: Убедитесь, что у вашего приложения есть необходимые права для изменения привязки к CPU. В некоторых системах, для выполнения таких операций могут потребоваться дополнительные права.
-
Измените структуру кода: Пересмотрите вашу логику управления привязкой процессов, возможно, упростив структуру взаимодействия между потоками и изменением их привязок.
Заключение
Управление привязкой к CPU после клонирования процесса с использованием clone() и CLONE_THREAD требует глубокого понимания работы групп потоков и планировщика. Правильная установка привязки к CPU требует внимательного подхода к порядку вызовов функций и возможным ограничениям операционной системы. Конечная цель — обеспечить ожидаемую производительность и распределение ресурсов между процессами на уровне ядра.