[Embedded] Multithreading System - 특정 코어 지정 구현 1

멀티스레딩 시스템에서 특정 코어를 작업에 지정하는 것운 꽤 일반적이다. 이러한 사용 CPU 선호도(affinity) 또는 프로세서 선호도라고 한다. 실제로 CPU 선호도 설정은 운영체제 내에서, 운영체제에서 제공하는 API(예: Linux의 sched_setaffinity)를 사용하거나 애플리케이션 코드 내에서 등 다양한 수준에서 수행할 수 있다. 많은 최신 운영체제와 스레딩 라이브러리는 CPU 선호도를 설정하는 메커니즘을 제공한다. 그러나 CPU 선호도 설정은 이점을 제공할 수 있지만 신중한 고려와 튜닝이 필요하다는 점에 유의해야 한다. 코어에 작업을 잘못 할당하면 성능이 최적화되지 않을 수 있으며, 제대로 수행하지 않으면 시스템의 전반적인 효율성이 저하될 수도 있다. 이 구현의 이유는 아래와 같다.

 

• Performance Optimization
  : 작업에 특정 코어를 할당하면 스레드 간 컨텍스트 전환(context switching)과 관련된 오버헤드를 줄일 수 있따. 이를 통해 CPU 캐시를 보다 효율적으로 사용하고 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다.
  
  
• Predictability
  : 특정 애플리케이션, 특히 실시간 시스템에는 예측 가능한 성능이 필요하다. 특정 작업에 특정 코어를 지정하면 이러한 작업이 필요할 때 필요한 CPU 리소스를 확보하여 보다 일관되고 예측 가능한 성능을 얻을 수 있다.
  
  
• Resource Management
  : 여러 프로세서 또는 코어가 있는 시스템에서는 특정 스레드를 특정 코어에 바인딩하여 리소스를 보다 효과적으로 할당할 수 있다. 이는 고성능 컴퓨터(high-performance computing, HPC) 환경이나 여러 작업을 동시에 처리하는 서버에서 특히 유용할 수 있다.
  
  
• Load Balancing
  : 특정 코어에 작업을 신중하게 할당하면 CPU 전체에서 더 나은 로드 밸런싱을 달성하여 단일 코어에 과부하가 걸리지 않고 다른 코어의 활용도가 낮아지지 않도록 할 수 있다.