親和性介紹
cpu親和性通常被解釋為程序要在指定的 cpu 上盡量長時間地執行而不被遷移到其他處理器，由此也有一些方法把某個程序繫結在某個cpu上，然而這是比較狹義的親和性。
親和性（affinity）指的是兩個事物選擇性地粘著的現象，比如細胞的親和性是指細胞間選擇性地粘著的現象。
如果說到cpu親和性，程序是要跑在cpu上 ，如果程序始終跑在同乙個cpu上，那麼程序上下文切換的代價是最小的，執行效率最高，如果程序換到另乙個cpu上執行，則存在上下文切換的代價，執行效率下降。為什麼會有這種現象？
所謂的「程序上下文」，就是乙個程序在執行的時候，cpu的所有暫存器中的值、程序的狀態以及堆疊上的內容。當核心需要切換到另乙個程序時，需要把這些上下文從當前cpu切出去，儲存在其他地方（快取），以便這個程序在這個cpu上再次執行該程序時，能夠恢復切換時的狀態，繼續執行。
之所以程序希望跑在同乙個cpu上，其實就是要這個cpu對應的、已經快取了的上下文資料。如果這個程序即使第二次執行跑在了同乙個cpu，而這個cpu沒有它上次切出時的上下文，這種親和性也就喪失了意義。
所以cpu親和性應該是程序-cpu-快取的親和性。首先，程序是要跑在cpu上，所以有程序和cpu之間的親和性；第二，程序切回來需要cpu讀資料的時候，是從一級一級的快取（cache）裡面讀取的（記憶體也可以理解為是快取的一種），因此也就有cpu和快取的親和性。
1、程序和cpu之間的親和性
如果程序大部分情況下是在同乙個cpu上執行的，那麼它的親和性就比較好。
然而計算機系統發展到今天，一台計算機已經不僅僅是乙個cpu這麼簡單了。以power為例，我們來看看現在的「程序-cpu」親和性有多少層。
（1）程序執行在同乙個邏輯cpu（即cpu 執行緒，x86的超執行緒或power的smt）
（2）程序執行在同乙個cpu core（乙個core可以有多個執行緒）
（3）程序執行在同乙個cpu chip（乙個chip可以有多個core）
（4）程序執行在同乙個mcm(multi chip module 或者叫slot）（乙個mcm可以有多個chip）
（5）程序執行在同乙個抽屜（ drawer）（乙個抽屜可以有多個mcm）
（6）程序執行在不同抽屜
2、cpu和快取之間的親和性
上面提到，當核心需要切換到另乙個程序時，需要把這些上下文從當前cpu切出去，儲存在其他地方（cpu快取或記憶體，記憶體也可以理解為是快取的一種）。因此cpu與快取之間也有親和性的概念。
cpu本身有快取，cpu快取（cache memory）是位於cpu與記憶體之間的臨時儲存器，它的容量比記憶體小的多但是交換速度卻比記憶體要快得多。並且cpu往往有多級快取（l1、l2、l3），當上下文在cpu內部的多級快取都找不到的時候，那就去最大的快取-記憶體裡面查詢。如果cpu和快取/記憶體離得非常遠，那麼此時親和性就非常差。
還是以power7為例：
（1）程序執行在同乙個cpu core，可以共享l1、l2、l3這3級快取
（2） 程序執行在同乙個cpu chip，只能共享l2、l3這2級快取
（3）程序執行在同乙個抽屜，只能共享記憶體，或l3-l3之間的傳遞。
（4） 程序執行在不同抽屜，只能是記憶體到記憶體之間的傳遞。
cpu和快取的親和性最差的情況是，cpu在乙個抽屜，而對應的內存在另乙個抽屜，這種情況下，系統的執行將非常慢，必須調整cpu親和性（後面介紹）。
虛擬化環境下的親和性
在虛擬化環境下，作業系統看到的cpu是虛擬cpu（簡稱vp），作業系統的程序排程機制只能負責把程序排程到vp上，而至於程序跑到了哪個物理cpu上，作業系統的程序排程是不知道的。
在虛擬化環境下，hypervisor層把物理cpu轉換為vp提供給作業系統，虛擬cpu對於hypervisor來說也是乙個軟體的執行緒。hypervisor同時也負責保持虛擬cpu和物理cpu之間的親和性。
虛擬化環境下的程序與cpu的親和性因此分解為「程序和vp的親和性」以及「vp和物理cpu的親和性」（後面會介紹如何檢視親和度）。當乙個lpar的vp過多、ec過少時（例如ec=2，vp=20），有太多的虛擬cpu（其上承載著程序）需要排程到少數的物理cpu，因此造成上下文切換無比巨大，而喪失了hypervisor層面的親和性。
如果採用一些方法把某個程序繫結在某個cpu上，在虛擬化環境下未必能達到期望的效果。
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