windows下绑定线程(进程)到指定CPU核心

不知各位程序员在测试代码性能的时候有没有注意过,一个程序指定到单独一个CPU上运行会比不指定CPU运行时快。这中间主要有两个原因:
1)CPU切换时损耗的性能。
2)Intel的自动降频技术和windows的机制冲突:windows有一个功能是平衡负载,可以将一个线程在不同时间分配到不同CPU,从而使得每一个CPU不“过累”。然而,Inter又有一个技术叫做SpeedStep,当一个CPU没有满负荷运行时自动降频从而达到节能减排的目的。这两个功能实际是冲突的:一个程序被分配到多个CPU协同工作->每个CPU都不是满载->每个CPU都会降频->windows发现每个CPU性能都降低了,因此程序执行速度也降低了。

因此,将线程(进程)绑定到指定CPU核心,从而不让windows自作主张帮我们分散任务,从而提高单线程效率是很有必要的。有两种方法实现绑定进程到指定CPU:
1)手工调节:在资源管理器的进程里面,设置相关性,可以设置进程到某个或者某些指定的CPU核心。
手工指定CPU核心
这种方法最简便,同样是最优效率的,因为你可以根据当前CPU的负载情况进行选择。
2)代码自动调节:
参考:http://www.cnblogs.com/kex1n/archive/2011/05/09/2040924.html
具体函数为:
DWORD_PTR SetThreadAffinityMask(HANDLE hThread, DWORD_PTR dwThreadAffinityMask);
其中,第一个参数为线程句柄,第二个参数为一个mask。
如果要知道当前线程的句柄,可以通过函数:GetCurrentThread()得到。否则,在创建多线程的时候,也同样可以得到创建的线程的句柄。
第二个参数为mask,可取值为0~2^31(32位)和0~2^63(64位),每一位代表每一个CPU是否使用。
比如,你要指定进程到第0个CPU上,则mask=0x01
第1个CPU:mask=0x02
第2个CPU:mask=0x04 (注意不是0x03)
第3个CPU:mask=0x08
以此类推。
如果要指定多个CPU:
比如第0、1个:mask=0x03
第1、2个:mask=0x06
以此类推。
如果CPU个数不足,则会进行取模操作。比如一共4个CPU,则mask=0x0010则和0x01一样。
这种方法的好处是多线程时不用每次都手动选择CPU,缺点是万一选到的CPU负载很高,那么程序执行速度就慢了(英雄所见略同所以大家都抢到同一个CPU去了么~~)
效果如下图所示:
指定CPU核心
还有一个实用的函数来获取当前CPU的核心数量:

SYSTEM_INFO info;
GetSystemInfo(&info);
printf("Number of processors: %d.\n", info.dwNumberOfProcessors);

输出的是逻辑核心数量,比如i3处理器就是双核心四线程,输出4。i5处理器是四核心四线程,输出也是4。
这样就可以方便的知道当前系统一共有多少个CPU了,同时也方便了线程数选择。

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