好的，下面是关于C++中CPU亲和性与核心隔离，以及在硬实时系统调度中的应用的讲座内容。 C++中的CPU亲和性与核心隔离：实现硬实时系统调度 大家好，今天我们来探讨一个非常重要的主题，尤其是在构建硬实时系统时：CPU亲和性与核心隔离。我们将深入了解如何在C++中利用这些技术，以实现可预测且可靠的实时调度。 1. 什么是CPU亲和性与核心隔离？ CPU亲和性指的是将一个进程或线程绑定到特定的CPU核心或核心集合上运行。这意味着该进程/线程只能在指定的这些核心上执行，而不会被操作系统调度到其他核心上。 核心隔离更进一步，它不仅绑定进程到特定核心，而且还会阻止其他非关键进程在该核心上运行。这可以有效地消除来自其他进程的干扰，确保实时任务能够获得专用的计算资源。 为什么我们需要CPU亲和性与核心隔离？ 在硬实时系统中，任务必须在严格的时间限制内完成。任何延迟都可能导致系统故障。然而，现代操作系统通常是通用的，它们为了公平性和资源利用率，会动态地调度进程到不同的CPU核心上。这种调度方式会引入不可预测的延迟，例如： 缓存污染： 进程频繁切换到不同的核心会导致缓存失效，每次切换都需要重新加载数据 …
Python中的CPU亲和性（CPU Affinity）设置：优化多进程/线程的缓存局部性
Python中的CPU亲和性（CPU Affinity）设置：优化多进程/线程的缓存局部性 大家好，今天我们来深入探讨一个在高性能计算中至关重要的概念：CPU亲和性（CPU Affinity）。特别是在Python的多进程/线程编程环境下，正确地设置CPU亲和性可以显著提升程序的性能，尤其是在处理大量数据和需要频繁访问内存的场景下。我们将从CPU亲和性的基础概念入手，逐步分析其对缓存局部性的影响，并结合Python代码示例，详细讲解如何在多进程/线程环境中设置和利用CPU亲和性进行优化。 一、CPU亲和性：基础概念与原理 CPU亲和性，简单来说，就是将一个进程或线程绑定到一个或多个特定的CPU核心上执行。默认情况下，操作系统会负责调度进程/线程在所有可用的CPU核心上运行，以达到负载均衡的目的。然而，这种动态调度可能会导致进程/线程频繁地在不同的CPU核心之间迁移，从而破坏了缓存局部性，降低了程序的整体性能。 1.1 缓存局部性（Cache Locality） 缓存局部性是现代计算机体系结构中一个重要的概念，它指的是程序在访问内存时，往往会集中访问某些特定的内存区域。主要分为两种： 时 …
探索Java的CPU亲和性（Affinity）：绑定线程到特定核以降低L3缓存失效
Java CPU 亲和性：绑定线程到特定核心以降低L3缓存失效 大家好，今天我们来探讨一个比较底层但对高并发、高性能Java应用至关重要的主题：CPU亲和性。我们将深入了解什么是CPU亲和性，它如何影响Java应用的性能，以及如何在Java中实现线程与特定CPU核心的绑定，从而最大限度地减少L3缓存失效，最终提升程序的整体执行效率。 什么是CPU亲和性？ 在多核处理器系统中，每个CPU核心都有自己的L1和L2缓存，所有核心共享一个L3缓存。当一个线程在一个核心上运行时，它会将频繁访问的数据加载到该核心的L1和L2缓存中。当该线程被操作系统调度到另一个核心上运行时，之前缓存的数据就不再有效，需要重新从主内存或者其他核心的缓存中加载，这就是缓存失效。L3缓存失效尤其昂贵，因为它涉及到跨核心的数据访问，严重影响性能。 CPU亲和性指的是将一个线程或进程绑定到特定的一个或多个CPU核心上运行。这意味着操作系统在调度该线程时，会尽可能地将其调度到指定的核心上，从而减少线程在不同核心之间迁移的频率，降低缓存失效的概率，提高数据访问的局部性，最终提升性能。 CPU亲和性为何重要？ 对于CPU密集型的 …
Redis 的 CPU 亲和性（CPU Affinity）设置与优化
Redis CPU 亲和性：让你的小火箭飞得更稳更快🚀 大家好！我是你们的老朋友，一位在代码海洋里摸爬滚打多年的老水手。今天，咱们不聊高大上的架构，也不谈玄乎其玄的算法，而是聊聊一个容易被忽略，但对Redis性能至关重要的细节：CPU 亲和性。 想象一下，你有一辆法拉利，性能杠杠的，但是你却让它在乡间小路上颠簸，动力根本发挥不出来。CPU 亲和性就像是给你的法拉利修了一条高速公路，让它能够在指定的车道上尽情驰骋！ 什么是 CPU 亲和性？ 🤔 简单来说，CPU 亲和性就是把一个进程（比如我们的Redis server）绑定到一个或多个特定的CPU核心上运行。默认情况下，操作系统会根据调度算法，把进程在各个CPU核心之间“踢皮球”，让它一会儿在这个核心上跑，一会儿又跑到另一个核心上。 这种“踢皮球”看起来很公平，但对于Redis这种对性能要求极高的服务来说，却带来了不小的开销。为什么呢？ Cache Miss 增加: 进程在不同的CPU核心之间切换，会导致缓存失效（Cache Miss）。每次切换，都要重新从内存甚至硬盘加载数据，大大降低了效率。想象一下，你正在聚精会神地读书，突然被人强 …
K8s Pod Affinity 与 Anti-Affinity 调度策略详解
K8s Pod Affinity 与 Anti-Affinity 调度策略详解：让你的 Pod 们不再孤单寂寞冷！ 各位观众老爷们，大家好！ 欢迎来到今天的 Kubernetes 调度小课堂。我是你们的 Kubernetes 狂热爱好者，兼段子手，兼…嗯…头发日益稀疏的编程专家。今天我们要聊点什么呢？ 没错！就是 K8s 里那些神秘又迷人的 Pod Affinity 和 Anti-Affinity 调度策略！ 想象一下，你的 Pods，一个个孤独地漂浮在你的 Kubernetes 集群中，就像浩瀚宇宙里的一个个小行星，彼此之间没有任何联系，孤独，寂寞，冷！ 难道我们就眼睁睁看着它们这样吗？ 当然不行！ 我们要做的，就是给它们牵线搭桥，让它们找到自己的“好基友”，或者让它们远离那些“冤家对头”。 这就是 Affinity 和 Anti-Affinity 的作用！ 一、 什么是 Affinity 和 Anti-Affinity？ 简单来说，就是“抱团取暖”和“划清界限”！ Affinity (亲和性): 就像磁铁一样，让 Pods 尽可能地部署在一起。 “物以类聚，人以群分”，好兄弟就要在 …