Linux 运维：如何调优系统 CPU 亲和性 (CPU affinity)

合理设置CPU亲和性能提升关键进程性能，通过taskset命令或sched_setaffinity系统调用将进程绑定到特定核心，结合cgroups可批量管理，需避免资源争用并配合NUMA优化，定期监控确保效果。

在 Linux 系统中，合理设置 CPU 亲和性（CPU affinity）可以显著提升关键进程的性能和响应速度，尤其是在多核、多处理器环境中。通过将特定进程绑定到指定的 CPU 核心上运行，能减少上下文切换、缓存失效和调度延迟，从而优化系统整体表现。

理解 CPU 亲和性

CPU 亲和性是指将某个进程或线程“绑定”到一个或多个特定 CPU 核心上运行。Linux 内核默认使用负载均衡策略动态调度进程，但在某些场景下，手动控制更有效。

常见适用场景包括：

• 高频率交易系统或实时应用，要求低延迟
• 数据库主进程与网络中断服务分离，避免干扰
• NUMA 架构下，减少跨节点内存访问
• 性能调优或故障排查时固定运行环境

查看当前 CPU 亲和性

使用 taskset 命令可查看进程当前的 CPU 亲和性：

输出示例：

其中 f 是十六进制，表示二进制 1111，即该进程可以在前 4 个核心（0-3）上运行。

设置进程的 CPU 亲和性

启动时绑定进程到特定核心：

这会将 your_command 限制在 CPU 0 和 CPU 1 上运行。

对已运行的进程设置亲和性：

将 PID 为 <PID> 的进程绑定到 CPU 2 和 3。

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注意：修改后需确认是否生效，并观察系统负载分布。

使用 sched_setaffinity 系统调用（编程级控制）

对于需要精确控制的应用，可在 C/C++ 程序中调用 sched_setaffinity：

这种方式适合开发高性能服务程序，如 Nginx 模块、数据库引擎等。

结合 cgroups 进行批量管理

在生产环境中，常使用 cgroups（v1 或 v2）统一管理一组进程的 CPU 亲和性。

例如，在 systemd 服务中配置：

这样该服务启动的所有进程都会被限制在 CPU 0 到 3 上。

也可通过直接操作 cgroup 接口实现自动化调度策略。

注意事项与最佳实践

调优 CPU 亲和性不是“越多越好”，需遵循以下原则：

• 避免过度绑定导致 CPU 资源闲置或热点
• 不要将系统关键中断（如网卡 IRQ）与业务进程绑定在同一核心
• 在 NUMA 系统中，优先考虑本地内存访问，配合 numactl 使用
• 定期监控效果，使用 top -H、htop 或 perf 分析调度行为
• 测试前后对比性能指标，确保优化真实有效

基本上就这些。合理使用 CPU 亲和性是系统调优的重要手段之一，掌握它能让关键服务更稳定高效。

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