老雷看Win7（2）——NUMA
何谓NUMA（Non-Uniform Memory Access），简单来说就是在一个多CPU的系统中，每个CPU有自己的内存（local memory），当然一个CPU也可以访问其它CPU的内存，但是访问速度要比访问自己的内存慢很多。例如，下图所示的至强系统便是使用NUMA架构的。
与NUMA相对的是UMA（Uniform Memory Access），目前的很多x86系统（IA）都是UMA架构，多个CPU通过前端总线（FSB）访问主内存，每个CPU看到的主内存是一样的。
IA架构是从代号为Nehalem的CPU开始采用NUMA架构，针对台式机市场的产品便是Core i7，针对服务器市场的便是至强5500.
在NUMA架构的系统中，CPU访问本地内存比访问其它CPU的内存要快的多，所以分配内存的物理位置便不再像以前那样无关紧要，理想的情况是每个CPU大多时候都是在访问本地内存。
这个问题同样也对编写应用软件有意义，特别是内存使用量大而且注重性能的应用程序。多核时代已经让程序员失去了可以不使用多线程的免费午餐，现在看来不必关心物理内存布局的免费晚餐也要结束了。
这不，Win7已经为程序员准备好了锅碗瓢盆，从内核到API，就等着大家来“感受/忍受（?）”呢。
首先是内核的各个部件支持NUMA，不论是IO、内存管理器，还是内核本身：
| ExpQueryNumaAvailableMemory |
| ExpQueryNumaProcessorMap |
| KiNonNumaDistance |
| KiNonNumaQueryNodeCapacity |
| KiNonNumaQueryNodeDistance |
|
| KiNumaQueryProcessorNode |
另外在用户态引入了一系列API：
GetNumaAvailableMemoryNodeEx
GetNumaNodeNumberFromHandle
GetNumaNodeProcessorMaskEx
GetNumaProcessorNodeEx
GetNumaProximityNodeEx
GetActiveProcessorCount
GetActiveProcessorGroupCount
GetCurrentProcessorNumberEx
通过上面的API可以获取系统中的NUMA布局，通过设置进程和线程的Affinity可以选择在哪个CPU上执行：
SetThreadGroupAffinity
SetThreadIdealProcessorEx
因此，以后在设计程序时，还可以规划在哪个（些）核上运行哪个线程，以及让它使用哪个CPU上的内存，有意思吧？