windows - 如何在 Windows 上为一个线程保留一个核心？

Question

我正在开发一个对时间非常敏感的应用程序，该应用程序会在检测到发生更改时轮询共享内存区域并采取行动。变化很少见，但我需要尽量缩短从变化到采取行动的时间。鉴于变化不频繁，我认为 CPU 缓存正在变冷。有没有办法为我的轮询线程保留一个核心，这样它就不必与其他线程竞争缓存或 CPU？

Answer 1

单独使用线程关联 (SetThreadAffinityMask) 是不够的。它不保留一个 CPU 核心，但恰恰相反，它将线程绑定(bind)仅到您指定的核心(这不是一回事!)。

通过限制 CPU 亲和性，您可以减少线程运行的可能性。如果另一个具有更高优先级的线程在同一个内核上运行，则您的线程将不会被调度，直到另一个线程完成(这就是 Windows 调度线程的方式)。
在没有约束亲和性的情况下，您的线程有机会被迁移到另一个核心(以它最后一次运行作为该决定的指标)。如果在线程运行后(或正在运行时)经常发生线程迁移，那么线程迁移是不可取的，但如果自上次调度以来已经过去了几十毫秒(缓存将被覆盖)，这是一件无害但有益的事情然后无论如何)。

您可以“某种程度上”确保您的线程将通过给它一个更高的优先级类来运行(不能保证，但可能性很大)。如果您随后也使用 SetThreadAffinityMask，则很有可能缓存在最常见的桌面 CPU(幸运的是通常是 VIPT 和 PIPT)上始终处于温暖状态。对于 TLB，你可能就没那么幸运了，但你也无能为力。

高优先级线程的问题是它会饿死其他线程，因为实现了调度所以它首先服务于更高优先级的类，只要这些不满足，低类就会得到零。因此，这种情况下的解决方案必须是阻止。否则，您可能会以不利的方式损害系统。

试试这个:

• 创建一个信号量并与其他进程共享
• 将优先级设置为 THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL
• 阻塞信号量
• 在另一个进程中，写入数据后，在信号量上调用SignalObjectAndWait，超时为1(甚至零超时)
• 如果需要，您可以尝试将它们绑定(bind)到同一个核心

这将创建一个线程，该线程将是第一个(或第一个)获得 CPU 时间的线程，但它没有运行。当编写器线程调用 SignalObjectAndWait 时，它会自动发出信号并阻塞(即使它等待足以重新安排的“零时间”)。另一个线程将从信号量中唤醒并完成它的工作。由于其优先级高，它不会被其他“正常”(即非实时)线程打断。它会一直占用 CPU 时间直到完成，然后再次阻塞在信号量上。此时，SignalObjectAndWait 返回。