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Linux是一種輕量級操作系統(tǒng)，廣泛應用于服務器、工作站和嵌入式設備等領域。它具有安全性高、穩(wěn)定性好、靈活性強等優(yōu)勢，因此得到了廣泛的應用。但是，對于需要大量計算的應用場景，Linux的性能表現(xiàn)往往不如其他操作系統(tǒng)，這既是硬件性能限制的緣故，也與Linux的線程調度算法相關。
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為了提高Linux的計算性能，我們可以采用超線程技術。超線程技術利用現(xiàn)代處理器復雜的執(zhí)行單元，通過同時執(zhí)行多個線程來提高處理器的利用率和計算性能。在Linux系統(tǒng)中啟用超線程技術可以使得CPU能夠更有效地利用計算資源，提高系統(tǒng)的運行速度和響應速度。
在Linux系統(tǒng)中啟用超線程技術的具體步驟如下：
1.檢測超線程技術是否已經(jīng)啟用
若在終端輸入命令：$ cat /proc/cpuinfo，可以顯示當前CPU的相關信息，包括CPU結構、核心數(shù)、線程數(shù)等信息。若顯示的線程數(shù)比核心數(shù)多，則說明超線程技術已經(jīng)啟用。
2.在BIOS中啟用超線程技術
如果檢測到超線程技術未啟用，則需要在計算機的BIOS中進行設置，開啟超線程功能（具體步驟可以參考主板說明書）。
3.在操作系統(tǒng)中啟用超線程技術
在Linux系統(tǒng)中，需要在內核啟動參數(shù)中添加參數(shù)“maxcpus=核心數(shù)*線程數(shù)”，以啟用所有的物理核心和超線程核心。
例如，在一個具有4個物理核心和超線程技術的CPU上，線程數(shù)為8，則在內核啟動參數(shù)中添加參數(shù)“maxcpus=32”后，即可啟用所有的物理核心和超線程核心。
4.測試超線程技術的性能提升
為了驗證超線程技術的性能提升效果，可以使用一些測試工具進行測試。例如，可以使用UnixBench測試軟件進行測試比較，以評估超線程技術的性能提升效果。
啟用超線程技術是提高Linux計算性能的有效途徑之一。通過利用現(xiàn)代處理器的復雜執(zhí)行單元和線程調度算法，可以使CPU更好地利用計算資源，提高系統(tǒng)運行速度和響應速度。在實際應用中，也需要根據(jù)具體的應用需求和硬件環(huán)境進行優(yōu)化，以實現(xiàn)更佳的性能表現(xiàn)。
相關問題拓展閱讀：
- Linux進程的調度
Linux進程的調度
上回書說到 Linux進程的由來 和 Linux進程的創(chuàng)建 ，其實在同一時刻只能支持有限個進程或線程同時運行(這取決于CPU核數(shù)量，基本上一個進程對應一個CPU)，在一個運行的操作系統(tǒng)上可能運行著很多進程，如果運行的進程占據(jù)CPU的時間很長，就有可能導致其他進程餓死。為了解決這種問題，操作系統(tǒng)引入了 進程調度器 來進行進程的切換，輪流讓各個進程使用CPU資源。
1）rq： 進程的運行隊列( runqueue)， 每個CPU對應一個 ，包含自旋鎖(spinlock)、進程數(shù)量、用于公平調度的CFS信息結構、當前運行的進程描述符等。實際的進程隊列用紅黑樹來維護(通過CFS信息結構來訪問)。
2）cfs_rq： cfs調度的進程運行隊列信息 ，包含紅黑樹的根結點、正在運行閉森的進程指針、用于負載均衡的葉子隊列等。
3）sched_entity： 把需要調度的東西抽象成調度實體 ，調度實體可以是進程、進程組、用戶等。這里包含負載權重值、對應紅黑樹結點、 虛擬運行時vruntime 等。
4）sched_class：把 調度策略(算法)抽象成調度類 ，包含一組通用的調度操作接口。接口和實現(xiàn)是分離，可以根據(jù)調度接口去實現(xiàn)不同的調度算法，使一個Linux調度程序可以有多個不同的調度策略。
1） 關閉內核搶占 ，初始化部分變量。獲取當前CPU的ID號，并賦值給局部變量CPU， 使rq指向CPU對應的運行隊列 。 標識當前CPU發(fā)生任務切換 ，通知RCU更新狀態(tài)，如果當前CPU處于rcu_read_lock狀態(tài)，當前進程將會放入rnp-> blkd_tasks阻塞隊列，并呈現(xiàn)在rnp-> gp_tasks鏈表中。 關閉本地中斷 ，獲取所要保護的運行隊列的自旋鎖， 為查找可運行進程做準備 。
2） 檢查prev的狀態(tài)，更新運行隊列 。如果不是可運行狀態(tài)，而且在內核態(tài)沒被搶占，應該從運行隊列中 刪除prev進程 。如果是非阻塞掛起信號，而且狀態(tài)為TASK_INTER-RUPTIBLE，就把該進程的狀態(tài)設置為TASK_RUNNING，并將它 插入到運行隊列 。
3）task_on_rq_queued(prev) 將pre進程插入到運行隊列的隊尾。
4）pick_next_task 選取將要執(zhí)行的next進程。
5）context_switch(rq, prev, next)進行 進程上下文切換 。
1) 該進程分配的CPU時間片用完。
2) 該進程主動放棄CPU(例如IO操作)。
3) 某一進程搶占CPU獲得執(zhí)行機會。
Linux并沒有使用x86 CPU自帶的任務切換機制，需要通過手工的方式實現(xiàn)了切換。
進程創(chuàng)建后在內核的數(shù)據(jù)局銀結構為task_struct ， 該結構中有掩碼屬性cpus_allowed，4個核的CPU可以有4位掩碼，如果CPU開啟超線程，有一個8位掩碼，進程可以運行在掩碼位設置為1的CPU上。
Linux內核API提供了兩個系統(tǒng)調用 ，讓用戶可以修改和查看當前的掩碼：
1) sched_setaffinity()：用來修改位掩碼。
2) sched_getaffinity()：用來查看當前的位掩碼。
在下次task被喚醒時，select_task_rq_fair根據(jù)cpu_allowed里的掩碼來確定將其置于哪個CPU的運行隊列，一個進程在某一時刻只能存在于一個CPU的運行隊列里。
在Nginx中，使用了CPU親和度來轎臘畝完成某些場景的工作：
worker_processes;
worker_cpu_affinity000;
上面這個配置說明了4個工作進程中的每一個和一個CPU核掛鉤。如果這個內容寫入Nginx的配置文件中，然后Nginx啟動或者重新加載配置的時候，若worker_process是4，就會啟用4個worker，然后把worker_cpu_affinity后面的4個值當作4個cpu affinity mask，分別調用ngx_setaffinity，然后就把4個worker進程分別綁定到CPU0～3上。
worker_processes;
worker_cpu_affinity;
上面這個配置則說明了兩個工作進程中的每一個和2個核掛鉤。
關于linux 開啟超線程的介紹到此就結束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。
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文章名稱：Linux超線程啟用，提升計算性能！(linux開啟超線程)
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