author: fox
前兩天在買《計算機程式設計藝術 》中文版的時候，偶然發現《程式設計之美 》這本書，當時翻了一下，看到「讓cpu佔用率曲線聽你指揮 」這樣的題目確實讓人為之一動。寫一段**，可以讓cpu占有率曲線畫出平滑的正弦曲線，有點意思:-)。
當然，最後沒有買這本書，雖然我可以肯定這是本好書。
我從csdn讀書 上找到幾節，閒來讀一讀。今天來討論一下《讓cpu佔用率曲線聽你指揮 》。
題目：寫乙個程式，讓使用者來決定windows任務管理器（task manager）的cpu佔用率。程式越精簡越好，計算機語言不限。例如，可以實現下面三種情況：
1. cpu的佔用率固定在50%，為一條直線；
2. cpu的佔用率為一條直線，但是具體佔用率由命令列引數決定（引數範圍1~ 100）；
3. cpu的佔用率狀態是乙個正弦曲線。
在討論具體實現之前，乙個非常重要的問題是：什麼是cpu佔用率 ？
《程式設計之美 》寫道：「在任務管理器的乙個重新整理周期內，cpu忙（執行應用程式）的時間和重新整理周期總時間的比率，就是cpu的佔用率，也就是說，任務管理器中顯示的是每個重新整理周期內cpu佔用率的統計平均值。 」
開啟「windows 任務管理器」，「效能」中有「cpu使用記錄」一項，給出的就是cpu占有率曲線。
至於乙個重新整理周期到底是多長，書中 似乎沒有明確給出，只是說「大約是1秒鐘更新一次」，我開啟windows自帶的時鐘，也感覺大約是1秒鐘。
另外的常識是：
單核環境下，空死迴圈會導致100%的cpu占有率。雙核環境下，cpu總占有率大約為50%，四核會不會是25%左右呢？（我沒有四核，只能猜測了，估計各核間切換也會耗掉點時間，因為我的雙核環境並沒有出現一核100%，另一核空閒的情況）。
當cpu整個重新整理周期（絕大多數時間）空閒時，cpu占有率趨於0。
書中 給出的正弦實現如下：
1#include
"windows.h"2
#include
"stdlib.h"3
#include
"math.h"4
5const
double
split
=0.01;6
const
intcount
=200;7
const
double
pi =
3.14159265;8
const
intinterval
=300; 9
10int
_tmain(
intargc, _tchar
*argv)
1122
dword starttime =0
;23intj =0
;24while
(true)25
32return0;
33}
在單核環境（p4 2.40）下，其表現還是不錯的：
在雙核環境（core2 e4500）下，就有點差強人意 不盡人意了：
不過，總還能看出是正弦曲線。
上面兩圖的問題：
1) 單核時曲線不夠平滑，是由於qq等程式占用cpu所致；
2) 雙核時曲線更加抖動，我的理解是除其他程式影響外，由於執行緒沒有固定執行在乙個cpu上導致的，後面看到書上 提到執行緒遷移 ，個人感覺這個叫法欠妥啊，總覺得執行緒遷移 令人費解。
可以立即想到的是：讓程序在指定處理器上執行（處理器親緣關係） ，由windows提供了兩個api可以做到這一點：getcurrentprocess和setprocessaffinitymask的。
修改之後的**如下：
1#include
"windows.h"2
#include
"stdlib.h"3
#include
"math.h"4
5const
double
split
=0.01;6
const
intcount
=200;7
const
double
pi =
3.14159265;8
const
intinterval
=300; 9
10int
_tmain(
intargc, _tchar
*argv)
1127
dword starttime =0
;28intj =0
;29while
(true)30
37return0;
38}
雙核環境（core2 e4500）修改之後的輸出如下：
我理想中的表現是：
1) 曲線是平滑的，最好不因其他應用程式或操作的執行而改變；
2) 不管是單核還是雙核，峰值皆為100%，谷值為0。
對於第一點，其實就是保證任一重新整理周期中的cpu占有率都可以被精確控制在0-100之間，如果你可以使cpu一直保持50%（而不是近似的上下波動），產生一條平滑的曲線就很easy了。
問題的關鍵在於，除了當前你寫的程式可以控制，其他程式或操作如何控制？或者說：如何控制cpu的運**況才是關鍵之處 。
ps: 一晚上老是斷網，搞得思路頻頻被打斷，興致也損了大半。總之，《程式設計之美 》還是值得玩味一把吧:d。
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