在C++中模拟CPU负载

Question

在C++中模拟CPU负载

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我目前正在使用C++在Windows上编写应用程序，并希望模拟CPU负载。

以下是我的代码：

void task1(void *param) { 

unsigned elapsed =0;
unsigned t0;

while(1){

    if ((t0=clock())>=50+elapsed){//if time elapsed is 50ms

        elapsed=t0;
        Sleep(50);
    }
  }
}

int main(){

int ThreadNr;

for(int i=0; i < 4;i++){//for each core (i.e. 4 cores)
    _beginthread( task1, 0, &ThreadNr );//create a new thread and run the "task1" function
}

while(1){}
}

我使用与此线程中给出的答案相同的方法编写了这段代码：模拟稳定的CPU负载和峰值。

我的问题是：

我是否已正确将其他帖子中的C#代码转换为C++？
这段代码是否会在四核处理器上生成50％的平均CPU负载？
如何以合理的准确度找到CPU的负载百分比？（任务管理器是唯一的选择吗？）

编辑：我提出这个问题的原因是我最终想能够在合理的容差范围内生成10,20,30,...,90％的CPU负载。这段代码似乎很适合生成70％<的负载，但在70％以下的任何负载下都非常不准确（根据任务管理器CPU负载读数测量）。是否有任何想法可以让我生成所需的负载，同时仍然能够在不同计算机上使用我的程序（即具有不同CPU）？

- user206631

获取GetSystemTimes的CPU使用率：http://www.codeproject.com/Articles/9113/Get-CPU-Usage-with-GetSystemTimes - Didac Perez Parera

我相信是这样的。
应该可以，你试过了吗？没有得到想要的结果吗？
你是指仅由你的进程引起的负载百分比吗？如果是这样，可以使用Windows的性能计数器进行分析。

- Andy Prowl

任务管理器应该是一个不错的选择。 - Mark Garcia

3个回答

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这里有一段代码示例，它在Windows上将我的CPU占用率提高到了100％。

#include "windows.h"

DWORD WINAPI thread_function(void* data)
{
    float number = 1.5;
    while(true)
    {
        number*=number;
    }
    return 0;
}

void main()
{
    while (true)
    {
        CreateThread(NULL, 0, &thread_function, NULL, 0, NULL);
    }
}

当您构建并运行应用程序时，按Ctrl-C以终止应用程序。

- Саша Зезюлинский

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您可以使用Windows 性能计数器API来获取CPU负载。无论是整个系统还是您的进程。

- selbie

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Damon · Accepted Answer

乍一看，这似乎是不太好看但正确的C++或C代码（可以通过编译来确认）。缺少包含文件（<windows.h>，<process.h>和<time.h>），但除此之外它可以正常编译。

请注意，clock和Sleep的精度并不高，Sleep也不是特别可靠。平均而言，线程函数应该能够按照预期工作，尽管会有几个百分点的变化。

然而，关于问题2），你应该将最后一个while(1){}替换为某个阻塞操作而不是自旋（例如WaitForSingleObject或Sleep）。否则，整个程序将不会在四核上占用50%的负载。由于主线程，你将在一个核心上占用100%的负载，加上四个工作线程的4倍50%。这显然会导致每个核心的负载总和超过50%（并且会导致线程在不同核心之间跳动，导致不良的副作用）。

使用任务管理器或类似的实用程序验证是否获得所需的负载是一个不错的选择（因为它是最简单的解决方案，所以也是最好的）。

还要注意，以这种方式模拟负载可能会“大致”工作，但不是100%可靠。有些效果（内存、执行单元）很难预测。例如，假设您使用此循环占用了CPU整数执行单元的100％（合理的假设），但没有占用其浮点或SSE单元。现代CPU可能会在真实或逻辑核心之间共享资源，您可能无法准确预测会产生什么影响。或者，另一个线程可能会受到内存限制或具有显着的页面错误，因此占用CPU时间不会对其产生太大影响（事实上，可能足以使预取工作得更好）。或者，它可能会阻塞在AGP传输上。或者，其他你无法确定的情况。 编辑: 改进版本，代码更短，修复了一些问题，并且可以按预期工作：

Uses clock_t for the value returned by clock (which is technically "more correct" than using a not specially typedef'd integer. Incidentially, that's probably the very reason why the original code does not work as intended, since clock_t is a signed integer under Win32. The condition in if() always evaluates true, so the workers sleep almost all the time, consuming no CPU.
Less code, less complicated math when spinning. Computes a wakeup time 50 ticks in the future and spins until that time is reached.
Uses getchar to block the program at the end. This does not burn CPU time, and it allows you to end the program by pressing Enter. Threads are not properly ended as one would normally do, but in this simple case it's probably OK to just let the OS terminate them as the process exits.
Like the original code, this assumes that clock and Sleep use the same ticks. That is admittedly a bold assumption, but it holds true under Win32 which you used in the original code (both "ticks" are milliseconds). C++ doesn't have anything like Sleep (without boost::thread, or C++11 std::thread), so if non-Windows portability is intended, you'd have to rethink anyway.
Like the original code, it relies on functions (clock and Sleep) which are unprecise and unreliable. Sleep(50) equals Sleep(63) on my system without using timeBeginPeriod. Nevertheless, the program works "almost perfectly", resulting in a 50% +/- 0.5% load on my machine.

Like the original code, this does not take thread priorities into account. A process that has a higher than normal priority class will be entirely unimpressed by this throttling code, because that is how the Windows scheduler works.

#include <windows.h>
#include <process.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>


void task1(void *)
{
    while(1)
    {
        clock_t wakeup = clock() + 50;
        while(clock() < wakeup) {}
        Sleep(50);
    }
}

int main(int, char**)
{
    int ThreadNr;
    for(int i=0; i < 4; i++) _beginthread( task1, 0, &ThreadNr );

    (void) getchar();
    return 0;
}