代码绑核后调用system占用CPU分析

一 system函数分析

1.函数原型：

int system(const char *command)

参数command一般是一条可被/bin/sh -c执行的字符串，可以是"ls -l"这样的shell命令，也可以是"./Test"这样的二进制路径。

如上图所示：

（1）某个进程调用system时，就是fork一个子进程，让子进程调用execl执行命令；

（2）父进程一直会等子进程执行结束，这个与popen不同；

（3）子进程会继续父进程一些属性，如果父进程使用绑核操作，那么system出来的子进程也会在相应核上运行。

二 实验绑核后调用system

1.实验描述：

（1）一个exhaust进程用于消耗CPU，做计算任务，比如可将CPU消耗到70%~100%；

（2）父进程绑核后调用system("./exhaust")执行计算任务；

（3）父进程不进行绑核调用system("./exhaust")执行计算任务

2.实验目的：

证明绑核后进程在调用system产生子进程一定会和父进程位于同样CPU上运行。

3.实验环境：

CPU：4核 Intel(R) Core(TM) i5-2400 CPU @ 3.10GHz

OS：centos7.6

3.代码：

​​https://github.com/wangzhicheng2013/system_call_cpu_bind​​

4.实验数据对比

（1）绑核

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <thread>
#include "cpu_utility.hpp"
void exhaust_cpu() {
    std::cout << system("./exhaust_cpu") << std::endl;
}
int main() {
    G_CPU_UTILITY.bind_cpu(1);
    std::thread th0(exhaust_cpu);
    std::thread th1(exhaust_cpu);
    if (th0.joinable()) {
        th0.join();
    }
    if (th1.joinable()) {
        th1.join();
    }
 
    return 0;
}

经过绑核后，尽管单个exhaust_cpu进程可以消耗70%CPU，但通过Test调用system后两个exhaust_cpu进程都运行在1核，并且导致1核满负载，使用ps -eo pid,args,psr | grep exh查看：

（2）不绑核

去除代码的绑核操作后，运行Test：

每个exhaust_cpu占用的CPU比例都在近70%，使用ps -eo pid,args,psr | grep exh查看：

可以看出exhaust_cpu分别运行在0号和1号CPU上，因此性能得到提升。