自定义CPU占用率曲线

CPU占用率:所谓CPU占用率就是在任务管理器的一个刷新周期内,CPU执行应用程序的事件和刷新周期总时间的比率。在任务管理器中显示的是每个刷新周期的CPU占用率的统计平均值。

自定义CPU占用率曲线即是写一个程序控制CPU的执行时间与休息时间,(此处应当注意是单核还是多核)。

busy loop即是忙碌时间,可以写一个空循环进行占用CPU;

idle loop即是休闲时间,可以使用sheep函数进行实现;


简单解法

假设CPU为2.4GHz(2.4*10的9次方个时钟周期每秒 ),现代CPU的每个时钟周期可以执行两条以上的代码,我们取值平均为2条,于是(2400 000 000*2)/5=960 000 000(循环/秒)由于理解尚不深刻此处暂时理解整个程序的代码为5行 也就是说CPU一秒钟可以执行960 000 000次

此处可以将CPU运行一秒休息一秒   即是

n=960 000 000       sleep(1000)

但是此种方法会让CPU的占用率呈锯齿状-----先达到一个峰值(>50%),然后跌到一个很低的占用率

于是我们可以将数据降低两个数量级,令n=960 000 0;sleep(10)。此处使用10毫秒而不是1毫秒的原因是10毫秒比较接近Windows的调度时间片。如果选的太小比如1毫秒的话会造成线程的频繁唤醒和挂起,无形之中会增加内核时间的不确定性。

最后代码为:

 时钟周期是由CPU时钟定义的定长时间间隔,是CPU工作的最小时间单位,也称节拍脉冲或T周期。 时钟周期表示了SDRAM所能运行的最高频率。 ... 对于PC100规格的内存来说,它的运行时钟周期应该不高于10纳秒。


使用GetTickCount()和Sleep()

使用GetTickCount()函数可以得到“系统启动到现在”所经历的毫秒值,最多能够统计到49.7天

int busyTime = 10;//定义忙碌时间为10毫秒

int idleTime = busyTime;//定义相同的时间

int startTime = 0;//定义判断忙碌与空闲时间区域的开始点

while(true){

        statTime = GetTickCount();//获取本次开始的时间

        while((GetTickCount()-startTime)<=busyTime)  //此处为判断忙碌时间区域是否达到预定的时间

                    ;//空执行代码用来占用CPU使用率

        Sheep(idleTime);//CPU休眠是时间

}



上述两种解法都是默认当前系统上只有当前程序运行




能动态适应的解法

此处使用了C#代码(由于博主还未学习c#故目前只有这些注释 以后会适时进行更新)

using System;

using System.Diagnostics;

namespace cpu

{

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

          cpu(0.5);

        }

        static void cpu(double level)

        {

            PerformanceCounter p = new PerformanceCounter("Processor", "% Processor Time", "_Total");

            if (p == null)

            {

                return;

            }

            while (true)

            {

                if (p.NextValue() > level)

                    System.Threading.Thread.Sleep(10);

            }

        }

    }

}



正弦曲线


此处使用的是c++代码

#include <windows.h>

#include <math.h>

int main(void)

{

        SetThreadAffinityMask(GetCurrentProcess(), 0x00000001);

const double SPLIT=0.01;  //计算三角函数的步长 越小时越精确

const int COUNT=200;  //记录所有的点的位置,值越大作图越明显

const double PI=3.14159265;

const int INTERVAL=300;  //时间间隔

DWORD busySpan[COUNT];      //array of busy time

DWORD idleSpan[COUNT];         //array of idle time

int half=INTERVAL/2;

double radian=0.0;            //默认弧度

for(int i=0;i<COUNT;i++)

{

busySpan[i]=(DWORD)(half+(sin(PI*radian)*half));

idleSpan[i]=INTERVAL-busySpan[i];

radian+=SPLIT;

}

DWORD startTime=0;

int j=0;

while(true)

{

j=j%COUNT;

startTime=GetTickCount();    // 获取从系统启动到现在所经历的毫秒值

while((GetTickCount()-startTime)<=busySpan[j])     //比较当前所经历的cpu占用时间是否超过了设定的cpu占用时间,若未达到则进行空循环的cpu占用,若超过则进行设定好的休眠时间

;

Sleep(idleSpan[j]);            //休眠代码

j++;

}

return 0;

}

DWORD为无符号类型,在Windows下经常用来保存地址或存放指针,在头文件Windows下





此处只是考虑了部分特殊情况  还有多种未知的情况 尚未讨论

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