控制CPU使用率

最新推荐文章于 2025-04-03 15:10:18 发布

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本文主要介绍在Ubuntu 14.04系统中如何通过编程方式控制CPU的使用率。当程序处于死循环时，CPU使用率可能达到100%，而在空闲时则较低。通过调整程序的idle和busy状态的时间比例，可以控制CPU的使用率。作者给出了将CPU使用率设置为任意值（0到1之间）的代码示例，并展示了将CPU使用率模拟为正弦曲线的效果。

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我使用的是Ubuntu 14.04版本，用的是自带的系统监视器来观察CPU使用率的变化。

1.首先来说说怎么控制CPU使用率，当程序执行一个死循环的时候，使用率就会变成100%，而当程序进入idle的时候，使用率就会很低（在别的程序不启动的情况下），那么控制CPU使用率就是调整它idle和busy的时间比例。

2.CPU使用率设为任意值（0 ～ 1之间）
代码如下

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

int idleTime;
double busyTime = 0.01;

void setCpu(int id)
{
    cpu_set_t mask;
    CPU_ZERO(&mask);
    CPU_SET(id, &mask);
    if (sched_setaffinity(0,sizeof(mask),&mask) == -1)
    {
        printf("warning: could not set CPU affinity\n");
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    double percent;
    //input
    printf("Input cpu percent(0 ~ 1): ");
    scanf("%lf",&percent);

    idleTime = (busyTime / percent) * 1000000 * (1 - percent);

    //set cpu id
    setCpu(0);

    //infinite loop
    while (true)
    {
        clock_t begin = clock();
        while ((double)(clock() - begin) / CLOCKS_PER_SEC <= busyTime);
        usleep(idleTime);
    }
    return 0;
}

效果图：
30%:
30%

80%:
80%

3.CPU使用率为正弦曲线
由于2中已经做到了把CPU使用率设为任意值，所以做成一个函数图像也比较简单，代码如下：

//#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <sched.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265
#define valueSize 3600

const double sliceTime = 0.02;


void setCpu(int id)
{
    cpu_set_t mask;
    CPU_ZERO(&mask);
    CPU_SET(id, &mask);
    if (sched_setaffinity(0,sizeof(mask),&mask) == -1)
    {
        printf("warning: could not set CPU affinity\n");
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    double sinValue[valueSize], busyTime[valueSize];
    double percent;
    int idleTime[valueSize], count = 0;
    int k = 0;

    //set cpu id
    setCpu(0);

    //initial sin
    for (int i = 0; i < valueSize; ++i)
    {
        sinValue[i] = sin(i*PI/180) / 2.1 + 0.5;
        busyTime[i] = sliceTime * sinValue[i];
        idleTime[i] = (1 - sinValue[i]) * 1000000 * sliceTime;
    }
    //infinite loop
    for (int j = 0; ; j = (j + 1) % valueSize)
    {
        clock_t begin = clock();
        while ((double)(clock() - begin) / CLOCKS_PER_SEC <= busyTime[j]);
        usleep(idleTime[j]);
    }
    return 0;
}