linux服务器numactl + taskset缓解“一核有难,N核围观”

本文介绍如何利用numactl和taskset工具调整Linux系统的CPU资源分配,解决‘一核跑满,N核围观’的问题。通过具体命令示例,展示了如何将程序绑定到特定CPU核心上运行,提高程序执行效率。

linux服务器numactl + taskset缓解“一核有难,N核围观”


前言

今天用htop查看cpu,看到“一核跑满,N核围观”。又不想写多线程代码,故出此下策。

一、numactl

numactl是手工调优numa的工具。NUMA(Non-Uniform Memory Access)字面直译为“非一致性内存访问”,是一种CPU的管理模式,可以通过node配置CPU的多core。

numactl --hardware # 查看CPU的node情况
numactl --cpubind=0 --membind=0 python a.py # 在cpu的第一个node上执行
numactl --cpubind=1 --membind=1 python b.py # 在cpu的第二个node上执行

这个命令可以指定不同的cpu node执行不同的任务,但根据Node->Socket->Core->Processor的顺序,我们还是不能操作同一个node下的不同core。

不相关知识:socket是物理概念,指的是主板上CPU插槽;node是逻辑概念,对应于socket。core是物理概念,一个独立的硬件执行单元,对应于物理CPU;thread = 逻辑CPU = Processor,thread是逻辑CPU,也就是Processor。

二、taskset

在Linux上,可以通过 taskset命令修改进程的“CPU亲和力”.
对运行中的进程,可以用下面的命令,把CPU core#1 #2 #3分配给PID为2345的进程:
taskset -cp 1,2,3 2345
2、指定进程在某个cpu上运行:
taskset -c 1 python c.py

总结:numactl + taskset

numactl + taskset一起用可以把程序分配到每个核,emmm,不过有可能不用numactl也可以。。。样例代码:
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 numactl --cpubind=0 --membind=0 taskset -c 14 python c.py

<think> 根据用户的问题,用户希望了解在Linux系统中,当某CPU心出现故障时,如何确认该心是否有问题。我们需要提供具体的排查方法。 分析: 1. 在Linux中,CPU心可能出现的问题包括硬件故障(如物理损坏)或软件配置问题(如被禁用、中断处理异常等)。 2. 我们可以通过系统命令和日志来检查CPU心的状态。 步骤: a. 检查当前系统CPU心的在线状态(是否被启用)。 b. 查看系统日志(如/var/log/messages, dmesg)是否有关于该心的错误信息。 c. 使用工具进行压力测试,观察该心的表现。 d. 检查中断在该心上的分布情况。 具体方法: 1. 检查CPU心的在线状态: 使用命令:`lscpu` 或 `cat /proc/cpuinfo` 可以查看所有CPU心的信息,包括心是否在线。 另外,可以通过查看`/sys/devices/system/cpu/`目录下的文件来获取每个心的状态。 例如,检查cpu0的状态:`cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/online`,如果返回1表示在线,0表示离线。 2. 查看系统日志: 使用`dmesg`命令查看内日志,或者查看`/var/log/messages`(取决于系统配置),搜索与CPU相关的错误信息。 例如:`dmesg | grep -i cpu` 或 `dmesg | grep -i error` 3. 压力测试: 使用`stress`或`stress-ng`工具对特定心进行压力测试。 例如,使用`taskset`命令将压力测试绑定到特定心上: ``` taskset -c 0 stress -c 1 # 将压力测试绑定到cpu0上 ``` 然后观察该心的使用率(使用`top`命令,按1键查看每个心的使用率)以及是否有异常。 4. 检查中断: 查看中断在心上的分布情况,可以使用`mpstat -P ALL 1`命令(需要安装sysstat包)来查看每个心的中断数(%irq列)和软中断(%soft)等。 另外,检查`/proc/interrupts`文件,观察中断是否均匀分布,或者是否有心没有处理中断。 5. 如果怀疑是硬件故障,可以尝试: 禁用该心,然后测试系统的稳定性。禁用心可以通过: ``` echo 0 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpuX/online # 将cpuX替换为具体心编号 ``` 然后观察系统是否恢复正常。注意:禁用心需要谨慎,特别是在生产环境中。 6. 使用专门的硬件诊断工具:比如使用`mcelog`(针对Intel处理器)来检查机器检查异常(Machine Check Exception)。 7. 此外,还可以检查温度:过热可能导致心工作不正常。使用`sensors`命令(需要安装lm-sensors)查看CPU温度。 注意:在执行这些操作时,需要root权限。 总结: 通过以上步骤,我们可以初步判断CPU心是否存在问题。如果确认是硬件问题,可能需要更换硬件。 根据要求,我们还需要生成相关问题: §§相关问题§§ 1. 如何禁用Linux系统中某个特定的CPU心? 2. 如何查看Linux系统中每个CPU心的负载情况? 3. Linux系统中CPU使用率过高应该如何排查? </think>在Linux系统中,当怀疑某个CPU心出现故障时,可通过以下方法进行诊断和确认: ### 心状态检查 1. **查看心在线状态** 使用命令检查目标心是否被禁用: ```bash cat /sys/devices/system/cpu/cpuX/online # 替换X为目标心编号 ``` - 返回`1`表示心在线 - 返回`0`表示心被禁用(需排查是主动禁用还是故障) - 文件不存在表示该心不存在或已物理故障 2. **系统日志分析** 检索内日志中的CPU错误: ```bash dmesg | grep -i "cpu X" # 重点查找hardware error/offline/MCE等关键词 ``` 典型故障日志示例: `[Hardware Error]: CPU 2: Machine Check Exception: Bank 4`[^3] --- ### 二、性能诊断方法 1. **压力测试特定心** ```bash stress-ng --cpu 1 --taskset X # 将任务绑定到心X ``` 同时监控: ```bash mpstat -P X 1 # 实时观察心X的%idle和%irq ``` 异常表现: - 无法调度任务到该心 - 心利用率始终为0%或100% - 频繁触发`soft lockup`警告 2. **中断响应测试** 检查心的中断处理能力: ```bash cat /proc/interrupts | grep CPU_X ``` 异常表现: - 该心处理的中断计数长期不增长 - 相比其他心中断数异常低 --- ### 三、硬件级检测 1. **内存错误检查** 安装`mcelog`工具解析硬件错误: ```bash mcelog --ascii # 显示CPU相关的硬件错误日志 ``` 关键指标: `CPU X BANK Y`出现`uncorrectable error` 2. **温度与频率监控** ```bash watch -n 1 "cat /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/scaling_cur_freq" sensors | grep Core_X ``` 异常表现: - 心频率锁定最低值 - 温度传感器无数据或超温阈值 --- ### 四、故障处理建议 | 现象 | 可能原因 | 验证命令 | |------|----------|----------| | 心离线 | BIOS设置错误/物理损坏 | `lscpu` | | 任务调度失败 | 内调度器故障 | `sched_debug` | | 计算错误 | CPU缓存损坏 | `badblocks`测试 | | 温度异常 | 散热故障 | `ipmitool sensor` | > 重要提示:若确认硬件故障,应立即隔离心防止数据损坏: > ```bash > echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/online > ```
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