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Py-ser
Asked: 2018-10-14 09:41:38 +0800 CST

在不同的 CPU 之间分配工作负载

  • 772

在我的 Ubuntu 16.04 上，我正在运行一个在 CPU 使用率方面相对昂贵的程序。完成需要相当长的时间，因此其他任务（如浏览网页）会变慢。我一直在寻找一种方法来提高计算能力，如果可能的话，同时更好地了解我的笔记本电脑中发生了什么。

通过这个，我发现，如果我问top，我正在运行的程序显示 CPU 使用率为 100%，而当我打开选项卡时System monitorCPU 使用率仅为 ~25% Processes。此外，Resources系统监视器中的选项卡显示 4 个 CPU，每个 CPU 的使用率从 ~5 变为 ~100%：

CPU 使用率

结果lscpu是：

@C:~$ lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                4
On-line CPU(s) list:   0-3
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    2
Socket(s):             1
NUMA node(s):          1
Vendor ID:             GenuineIntel
CPU family:            6
Model:                 142
Model name:            Intel(R) Core(TM) i5-7200U CPU @2.50GHz
Stepping:              9
CPU MHz:               3099.937
CPU max MHz:           3100,0000
CPU min MHz:           400,0000
BogoMIPS:              5423.81
Virtualization:        VT-x
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              256K
L3 cache:              3072K
NUMA node0 CPU(s):     0-3

我可以做些什么来改善这种情况，例如稀释 4 个 CPU 之间的工作？Usingenice似乎不能解决我的情况。

我知道这可能是一个普遍的问题，取决于我正在运行的程序类型（假设它是一个Python脚本），但我想在这里获得一般知识。

cpu-load cpu intel-cpu

2 个回答

  1. Best Answer

    我可以做些什么来改善这种情况，例如稀释 4 个 CPU 之间的工作？Usinge nice 似乎不能解决我的情况。

    简而言之：没有。该程序是单线程的。

    Top 可以通过两种方式显示 cpu 使用情况：每个 CPU 的饱和度或总份额。如果你有一个四核系统，top 可能会显示 Irix 模式：

    同样对于多处理器环境，如果 Irix 模式关闭，top 将在 Solaris 模式下运行，其中任务的 cpu 使用率将除以 CPU 总数。您可以使用“I”交互命令切换 Irix/Solaris 模式。

    您可以通过按顶部的 I 来切换它。由于您有四个 CPU 内核，因此使用量除以四，您将显示 25%。如果打开 Irix 模式，它将显示 100%。

    您的应用程序是单线程的。它在一个 CPU 内核上执行顺序线程。如果你有源代码，你可以改变它。然而，这通常不是一项微不足道的任务，并且根据任务的不同，这可能是不可能的。

    Linux 有一个调度程序，它将运行线程分配到不同的 CPU/内核。

    • 1

  2. 100% 与 25% 的 CPU 使用率

    根据lscpu，您的 CPU 中有四个内核：

    On-line CPU(s) list:   0-3

    top每个内核使用 100%，所以如果你有一个四核处理器，那就是 400%。您完全使用了一个核心，所以这是 400% 中的 100%。系统监视器对所有内容都使用 100%（或者可能是每个实际的 CPU，我不确定）。一个核心是四个可用核心的四分之一，因此它在系统监视器中显示为 25% 的使用率。

    使用一个核心显着放缓

    如果系统变慢了一点，可能只是 CPU 使用率，除了提高工作负载进程的 niceness 值之外，您无能为力。

    如果它的速度下降到远低于四分之三的速度，它可能使用了大量的 I/O，因此其他应用程序无法非常快速地执行 I/O，无论是使用文件还是网络，或者如果没有则交换系统中有足够的 RAM，这些都显示在系统监视器应用程序中。文件使用和交换也用sudo iotop.

    更改任务的优先级

    您可以使用nice像 15 这样的高值来使任务让位于需要 CPU 的其他任务：

    nice -n 15 the-program its-arguments

    减缓任务

    您可以尝试nice将程序设置为 15 之类的高值，并使用该cpulimit程序（在cpulimitAPT 包中）在允许运行时减少 CPU 使用率。

    the-program its-arguments将CPU 使用率降至 60% 并使用 niceness 值 15的示例：

    cpulimit -q -z -l 60 -- nice -n 15 the-program its-arguments

    使用多核

    有几种方法可以继续拆分工作负载以使用更多内核。如果您尝试在计算机上执行其他操作，这可能不是您想要做的，因为它会消耗更多的处理能力来更快地完成任务。

    如果在运行时有某种方法可以指定工作负载，则一种是使用四分之一的工作负载运行该过程四次。在某些情况下有用的一种可能性是使用 4 个内核在每个内核上一次xargs -n ## -P 4 command处理项目。##

    另一种是重写应用程序以使用四个左右的线程而不是一个。如果您的应用程序中有大量 I/O 等待或类似情况，您可以将其增加到远远超过四个线程。

    还有其他可能性。

    将使用多个核心与减慢任务速度和设置 niceness 值相结合

    您可以结合使用多个内核来减慢任务或更改任务的优先级。这将使您能够更快地完成任务，但不会妨碍其他流程。

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