Вопрос или проблема
Нам нужно, чтобы JVM зарезервировала заданное количество процессоров. Согласно моим исследованиям, мы можем использовать taskset вместе с параметром ядра isolcpus=<CPU_ID>, чтобы никакой другой процесс не использовал этот процессор.
Возникает несколько вопросов:
- нужно ли запускать процесс с
taskset? - означает ли резервирование, что процесс может выполняться только на этом процессоре, и если возникнут проблемы с ресурсами, он может расшириться на другие процессоры?
Обычно taskset используется для ограничения процесса после его запуска. Вы можете воспользоваться pidof java, чтобы определить PID вашего Java-приложения и затем передать его в taskset:
$ taskset -p $(pidof java) --cpu-list 0-2,5
ПРИМЕЧАНИЕ: Если у вас 6 процессоров, 0,1,2,5 назначат аффинность этим процессорам для PID вашей JVM.
Обратите внимание, что аффинность не ограничивает использование этих процессоров другими процессами, taskset скорее инструмент для ограничения конкретного процесса или процессов к определенному набору процессоров, а не для ограничения эксклюзивности.
отрывок из руководства taskset
taskset используется для установки или получения аффинности ЦП для запущенного процесса с заданным PID или для запуска новой КОМАНДЫ с заданной аффинностью ЦП. Аффинность ЦП — это свойство планировщика, которое “привязывает” процесс к заданному набору процессоров в системе. Планировщик Linux будет уважать данную аффинность ЦП, и процесс не будет выполняться на других процессорах. Обратите внимание, что планировщик Linux также поддерживает естественную аффинность ЦП: планировщик пытается поддерживать процессы на одном и том же процессоре как можно дольше из соображений производительности. Поэтому принудительная аффинность к конкретному процессору полезна только в определенных приложениях.
Альтернативы
Этот ответ на U&L Q&A под названием: Как использовать cgroups, чтобы ограничить все процессы, кроме разрешенных, одним процессором? охватывает тему о том, как этого достичь с помощью cgroups.
Ссылки
Ответ или решение
CPU Reservation и Управление CPU с Использыванием Taskset и Параметра isolcpus для JVM
Когда возникает задача обеспечить выделение определенных процессоров (CPU) для Java Virtual Machine (JVM), необходимо использовать возможности Linux-систем, такие как taskset и параметр ядра isolcpus. Эти инструменты помогают управлять распределением ресурсов на уровне процессоров, что особенно важно для повышения производительности критичных к ресурсам приложений.
Основные Концепции
-
Taskset: Команда
tasksetпозволяет установить или извлечь CPU аффинность (процессорную привязку) для работающего процесса. Она также может запускать новый процесс с заранее заданной привязкой CPU, ограничивая выполнение процесса определенным набором процессоров. -
Isolcpus: Параметр
isolcpusиспользуется на уровне ядра, чтобы "изолировать" набор CPU, предотвращая планировщик от размещения на этих ядрах задач, которые не были специально привязаны. Это не гарантирует полного исключения других процессов из использования процессоров, но снижает вероятность их случайного использования.
Ответы на Вопросы
-
Запуск с Taskset: Да, процесс должен быть запущен с использованием
taskset, если вы хотите назначить ему определенную аффинность CPU сразу при старте. Это можно сделать, например, с помощью:taskset -c 0-2,5 java -jar yourapp.jarИли, если процесс уже запущен, можно применить настройку аффинности используя PID процесса:
taskset -p $(pidof java) --cpu-list 0-2,5 -
Резервация и Расширение: Исходная задача является обеспечением, чтобы JVM резидировала только на выделенных CPU.
tasksetограничивает выполнение процесса только на заданных ядрах, и линуксовый планировщик не выходить за эти границы, даже если нагрузки другие CPU меньше. Однако другие процессы могут использовать эти CPU, если они не изолированы другими методами.
Изолирование и Оптимизация
Для полной изоляции необходимо сочетать taskset с isolcpus и, возможно, cgroups для более тонкого управления. Cgroups позволяют управлять ресурсами на основе группы процессов и могут использоваться для фиксации определенных процессов к определенным процессорам, а также для настройки приоритетов, ограничений на использование ресурсов и многого другого.
Заключение
Введение параметра isolcpus в конфигурации загрузки ядра, в сочетании с использованием taskset и, при необходимости, cgroups, предлагает широкие возможности по оптимизации использования CPU для JVM. Эти инструменты в сумме позволяют обеспечить более целенаправленный контроль за распределением ресурсов, что делает их важными для критичных к производительности приложений.
Для более детального изучения, рекомендуется ознакомиться с официальной документацией по taskset, cgroups и опциям ядра Linux, а также следить за специальными дискуссиями и блогами, посвященными оптимизации производительности.