NAME

CPU_SET, CPU_CLR, CPU_ISSET, CPU_ZERO, CPU_COUNT, CPU_AND, CPU_OR, CPU_XOR, CPU_EQUAL, CPU_ALLOC, CPU_ALLOC_SIZE, CPU_FREE, CPU_SET_S, CPU_CLR_S, CPU_ISSET_S, CPU_ZERO_S, CPU_COUNT_S, CPU_AND_S, CPU_OR_S, CPU_XOR_S, CPU_EQUAL_S - CPU 세트 조작을 위한 매크로

SYNOPSIS

#define _GNU_SOURCE             /* feature_test_macros(7) 참고 */
#include <sched.h>

void CPU_ZERO(cpu_set_t *set);

void CPU_SET(int cpu, cpu_set_t *set);
void CPU_CLR(int cpu, cpu_set_t *set);
int  CPU_ISSET(int cpu, cpu_set_t *set);

int  CPU_COUNT(cpu_set_t *set);

void CPU_AND(cpu_set_t *destset,
             cpu_set_t *srcset1, cpu_set_t *srcset2);
void CPU_OR(cpu_set_t *destset,
             cpu_set_t *srcset1, cpu_set_t *srcset2);
void CPU_XOR(cpu_set_t *destset,
             cpu_set_t *srcset1, cpu_set_t *srcset2);

int  CPU_EQUAL(cpu_set_t *set1, cpu_set_t *set2);

cpu_set_t *CPU_ALLOC(int num_cpus);
void CPU_FREE(cpu_set_t *set);
size_t CPU_ALLOC_SIZE(int num_cpus);

void CPU_ZERO_S(size_t setsize, cpu_set_t *set);

void CPU_SET_S(int cpu, size_t setsize, cpu_set_t *set);
void CPU_CLR_S(int cpu, size_t setsize, cpu_set_t *set);
int  CPU_ISSET_S(int cpu, size_t setsize, cpu_set_t *set);

int  CPU_COUNT_S(size_t setsize, cpu_set_t *set);

void CPU_AND_S(size_t setsize, cpu_set_t *destset,
             cpu_set_t *srcset1, cpu_set_t *srcset2);
void CPU_OR_S(size_t setsize, cpu_set_t *destset,
             cpu_set_t *srcset1, cpu_set_t *srcset2);
void CPU_XOR_S(size_t setsize, cpu_set_t *destset,
             cpu_set_t *srcset1, cpu_set_t *srcset2);

int  CPU_EQUAL_S(size_t setsize, cpu_set_t *set1, cpu_set_t *set2);

DESCRIPTION

cpu_set_t 데이터 구조는 CPU들의 집합을 표현한다. sched_setaffinity(2) 및 비슷한 인터페이스들에서 CPU 세트를 사용한다.

cpu_set_t 데이터 타입은 비트 마스크로 구현되어 있다. 하지만 이 자료 구조를 불투명한 것으로 다루어야 한다. 즉, 모든 CPU 세트 조작이 이 페이지에서 기술하는 매크로들을 통해 이뤄져야 한다.

CPU 세트 cpu에 대해 동작하는 다음 매크로들이 있다.

CPU_ZERO()

set을 비워서 어떤 CPU도 담지 않게 만들기.

CPU_SET()

CPU cpu를 set에 추가.

CPU_CLR()

CPU cpu를 set에서 제거.

CPU_ISSET()

CPU cpu가 set에 속하는지 검사.

CPU_COUNT()

set 내의 CPU 개수 반환.

cpu 인자를 지정하는 경우 그 인자에 부대 효과가 없어야 한다. 위 매크로들에서 그 인자를 여러 번 평가할 수도 있기 때문이다.

시스템의 첫 번째 CPU가 cpu 값 0에 해당하고 다음 CPU가 cpu 값 1에 해당하는 식이다. 특정 CPU가 사용 가능한지에 대해, 또는 CPU 세트가 연속인지에 대해 어떤 가정도 해서는 안 된다. CPU가 동적으로 오프라인이 되거나 다른 이유로 빠져 있을 수 있기 때문이다. 상수 CPU_SETSIZE(현재 1024)는 cpu_set_t에 저장할 수 있는 가장 큰 CPU 번호보다 1만큼 큰 값을 나타낸다.

다음 매크로들은 CPU 세트에 논리 연산을 수행한다.

CPU_AND()

세트 srcset1과 srcset2의 교집합을 (두 세트 중 하나일 수도 있는) destset에 저장.

CPU_OR()

세트 srcset1과 srcset2의 합집합을 (두 세트 중 하나일 수도 있는) destset에 저장.

CPU_XOR()

세트 srcset1과 srcset2의 XOR을 (두 세트 중 하나일 수도 있는) destset에 저장. XOR은 srcset1과 srcset2 중 한 쪽에만 있는 CPU들의 집합을 뜻한다.

CPU_EQUAL()

두 CPU 세트가 정확히 같은 CPU들을 담고 있는지 검사.

동적 크기 CPU 세트

CPU 세트 크기를 동적으로 정할 수 있어야 하는 (가령 표준 cpu_set_t 데이터 타입이 규정하는 것보다 큰 세트를 할당해야 하는) 응용이 있을 수 있기 때문에 요즘 glibc에서는 이를 지원하기 위한 매크로들을 제공한다.

다음 매크로들을 사용해 CPU 세트를 할당하고 해제한다.

CPU_ALLOC()

0에서 num_cpus-1까지 범위의 CPU들을 담을 만큼 큰 CPU 세트를 할당.

CPU_ALLOC_SIZE()

0에서 num_cpus-1까지 범위의 CPU들을 담는 데 필요한 CPU 세트의 바이트 단위 크기를 반환. 아래에서 설명하는 CPU_*_S() 매크로들의 setsize 인자로 사용할 수 있는 값을 이 매크로가 제공한다.

CPU_FREE()

앞서 CPU_ALLOC()으로 할당한 CPU 세트 해제.

이름이 "_S"로 끝나는 매크로들은 이름에 접미사 없는 매크로들과 유사하다. 대응하는 매크로와 같은 일을 수행하되 크기가 setsize 바이트인 동적 할당 CPU 세트에 대해 동작한다.

RETURN VALUE

CPU_ISSET() 및 CPU_ISSET_S()는 set에 cpu가 설정되어 있으면 0 아닌 값을 반환한다. 아니면 0을 반환한다.

CPU_COUNT() 및 CPU_COUNT_S()는 set 내의 CPU 개수를 반환한다.

CPU_EQUAL() 및 CPU_EQUAL_S()는 두 CPU 세트가 같으면 0 아닌 값을 반환한다. 아니면 0을 반환한다.

CPU_ALLOC()은 성공 시 포인터를, 실패 시 NULL을 반환한다. (오류는 malloc(3)에서와 같다.)

CPU_ALLOC_SIZE()는 지정한 크기의 CPU 세트를 저장하는 데 필요한 바이트 수를 반환한다.

다른 함수들은 값을 반환하지 않는다.

VERSIONS

glibc 2.3.3에서 CPU_ZERO(), CPU_SET(), CPU_CLR(), CPU_ISSET() 매크로가 추가되었다.

glibc 2.6에서 CPU_COUNT()가 처음 등장했다.

glibc 2.7에서 CPU_AND(), CPU_OR(), CPU_XOR(), CPU_EQUAL(), CPU_ALLOC(), CPU_ALLOC_SIZE(), CPU_FREE(), CPU_ZERO_S(), CPU_SET_S(), CPU_CLR_S(), CPU_ISSET_S(), CPU_AND_S(), CPU_OR_S(), CPU_XOR_S(), CPU_EQUAL_S()가 처음 등장했다.

CONFORMING TO

이 인터페이스들은 리눅스 전용이다.

NOTES

CPU 세트를 복제하려면 memcpy(3)를 쓰면 된다.

CPU 세트는 긴 워드 단위로 할당된 비트 마스크이다. 그래서 동적 할당 CPU 세트의 실제 CPU 수는 가장 가까운 sizeof(unsigned long)의 배수로 올림한 것이 된다. 응용에서 나머지 비트들의 내용물은 정의되어 있지 않은 것으로 보아야 한다.

이름의 유사성에도 불구하고 상수 CPU_SETSIZE는 cpu_set_t 데이터 타입 내의 CPU 수를 나타내는 것이고 (그래서 실질적으로 비트 마스크의 비트 개수이고) CPU_*_S() 매크로의 setsize 인자는 바이트 단위 크기이다.

SYNOPSIS에 나와 있는 인자와 반환 값의 데이터 타입은 각 경우에 무엇을 예상하는지에 대한 힌트이다. 하지만 이 인터페이스들이 매크로로 구현되어 있기 때문에 그 제안을 어긴 경우에 컴파일러가 반드시 모든 타입 오류를 잡아 주지는 않을 것이다.

BUGS

glibc가 2.8 이전인 32비트 플랫폼에서 CPU_ALLOC()이 필요한 크기 두 배로 공간을 할당하며 CPU_ALLOC_SIZE()가 그 두 배 값을 반환한다. 이 버그가 프로그램의 동작 결과에 영향을 주지는 않겠지만 메모리가 낭비되며 동적 할당 CPU 세트에 대해 동작하는 매크로들이 덜 효율적으로 동작하게 된다. glibc 2.9에서 이 버그들이 수정되었다.

EXAMPLES

다음 프로그램은 동적 할당 CPU 세트에 쓰는 몇 가지 매크로의 사용 방식을 보여 준다.

#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int
main(int argc, char *argv[])
{
    cpu_set_t *cpusetp;
    size_t size;
    int num_cpus;

    if (argc < 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <num-cpus>\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    num_cpus = atoi(argv[1]);

    cpusetp = CPU_ALLOC(num_cpus);
    if (cpusetp == NULL) {
        perror("CPU_ALLOC");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    size = CPU_ALLOC_SIZE(num_cpus);

    CPU_ZERO_S(size, cpusetp);
    for (int cpu = 0; cpu < num_cpus; cpu += 2)
        CPU_SET_S(cpu, size, cpusetp);

    printf("CPU_COUNT() of set:    %d\n", CPU_COUNT_S(size, cpusetp));

    CPU_FREE(cpusetp);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

SEE ALSO

sched_setaffinity(2), pthread_attr_setaffinity_np(3), pthread_setaffinity_np(3), cpuset(7)

---

2021-03-22