Najlepszy sposób na spowolnienie wątku? Czy używasz trybu uśpienia()?

Question

Napisałem bibliotekę C++, która wykonuje kilka poważnie ciężkich zadań procesora (wszystko to z matematyki i obliczeń) i jeśli zostawi się je własnemu urządzeniu, z łatwością zużyje 100% wszystkich dostępnych zasobów procesora (jest również wielowątkowe do liczby dostępne rdzenie logiczne na komputerze).

Jako takie, mam zwrotnego wewnątrz pętli głównej obliczeniowego, że oprogramowanie z biblioteki ma zadzwonić:

while(true) 
{ 
    //do math here 
    callback(percent_complete); 
} 

w wywołanie zwrotne, klient zwraca uśpienia (x), aby spowolnić wątek.

Pierwotnie kod klienta był stałym wywołaniem funkcji Sleep (100), ale doprowadziło to do złej zawodności, ponieważ niektóre maszyny kończą matematykę szybciej niż inne, ale sen jest taki sam na wszystkich komputerach. Teraz klient sprawdza czas systemowy, a jeśli minęło więcej niż 1 sekundę (co == kilka iteracji), będzie spał przez pół sekundy.

Czy jest to dopuszczalny sposób spowolnienia wątku? Czy powinienem używać semafora/mutex zamiast Sleep(), aby zmaksymalizować wydajność? Czy spanie x milisekundy na każdą 1 sekundę obróbki działa dobrze, czy coś jest nie tak, czego nie dostrzegam?

Powodem, dla którego pytam, jest to, że maszyna nadal jest mocno zagłuszana, mimo że Taskman pokazuje proces zajmujący około 10% CPU. Już odkryłem rywalizację o dysk twardy i pamięć bez skutku, więc teraz zastanawiam się, czy przyczyną tego problemu jest sposób, w jaki spowalniam wątek.

Dzięki!

Answer 1

Uśpienie powinno być dobre dla dławienia aplikacji, która z twoich komentarzy jest tym, czego szukasz. Być może po prostu musisz być bardziej precyzyjny, jak długo będziesz spać.

Jedyne oprogramowanie, w którym używam takiej funkcji, to BOINC client. Nie wiem, jakiego mechanizmu używa, ale jest open-source i wieloplatformowy, więc pomóż sobie.

Posiada opcję konfiguracji ("Ogranicz użycie procesora do X%"). Sposobem, w jaki spodziewam się tego zaimplementować, jest użycie interfejsowych interfejsów API, takich jak clock() lub GetSystemTimes(), i porównanie czasu procesora z czasem zegara ściennego. Wykonaj trochę prawdziwej pracy, sprawdź, czy masz więcej lub więcej niż przeciętny, i jeśli masz spać przez jakiś czas, by wrócić.

Klient BOINC ładnie gra z priorytetami i nie powoduje żadnych problemów z wydajnością w przypadku innych aplikacji, nawet przy maksymalnym obciążeniu procesora 100%. Powodem, dla którego używam przepustnicy jest to, że w przeciwnym razie klient cały czas uruchamia procesor i zwiększa prędkość i hałas wentylatora. Więc uruchamiam go na poziomie, na którym wentylator pozostaje cichy. Lepsze chłodzenie może nie będzie mi potrzebne :-)

Answer 2

Dlaczego nie używasz niższego priorytetu dla wątków obliczeniowych? Zapewni to zaplanowanie innych wątków, pozwalając wątkom obliczeniowym działać tak szybko, jak to możliwe, jeśli nie będą potrzebne żadne inne wątki.

Answer 3

Zobacz cpulimit. Wysyła SIGSTOP i SIGCONT zgodnie z wymaganiami, aby utrzymać proces poniżej określonego procentu użycia procesora.

Nawet nadal, WTF na "szalone skargi i dziwaczne recenzje na temat twojego oprogramowania zabijającego wydajność komputera". Byłbym bardziej skłonny narzekać, że twoje oprogramowanie działało wolno i nie korzystało najlepiej z mojego sprzętu, ale nie jestem twoim klientem.

Edycja: w systemie Windows, SuspendThread() i ResumeThread() może prawdopodobnie powodować podobne zachowanie.

Answer 4

Inną, niezbyt skomplikowaną metodą może być odmierzenie jednej iteracji i pozostawienie wątku przez sen (x * t) milisekund przed następną iteracją, gdzie t jest milisekundą dla jednej iteracji, a x jest wybraną frakcją czasu uśpienia (od 0 do 1).

Answer 5

Co jest nie tak z procesorem przy 100%? Właśnie tego powinieneś dążyć, a nie próbować tego uniknąć. Te obliczenia matematyczne są ważne, nie? Chyba że starasz się uniknąć noszenia jakiegoś innego zasobu, który nie jest jawnie zarządzany przez system operacyjny (muteks, dysk itp.) I jest używany przez główny wątek, generalnie próbując spowolnić wątek, jest to zły pomysł. A co powiesz na systemy wielordzeniowe (które będą dotyczyły niemal wszystkich systemów)? Zwolniłbyś wątek bez żadnego powodu.

System operacyjny ma pojęcie kwantu wątku. Zadba o to, aby żaden ważny wątek w twoim systemie nie został zagłodzony. I, jak już wspomniałem, w systemach wielordzeniowych wygrywanie jednego wątku na jednym procesorze nie szkodzi wydajności innym wątkom na innych rdzeniach.

Widzę również w innym komentarzu, że ten wątek również wykonuje wiele operacji we/wy dysku - te operacje spowodują już, że wątek ulegnie zniszczeniu, podczas gdy oczekuje na wyniki, więc śpi nic nie zrobią.

Ogólnie, jeśli dzwonisz do trybu uśpienia (x), jest coś złego/leniwego w swoim projekcie, a jeśli x == 0, otwierasz się do blokad na żywo (wątek wywołujący uśpienie (0)) może być w rzeczywistości odroczona natychmiast, co czyni ją odlotową).