<编程之美>1.1: 让CPU占用率曲线听你指挥(under Linux)

拿到这本书, 第一题就挺有意思: 让CPU曲线走一个正弦曲线.

注意到 1. 一个死循环会使得CPU占满 2. 不开其他东西时, CPU跑的是shell+后台一些东向, 占用是比较低的(10%-20%)

那么, 程序需要的就是在这两种状态之间找到平衡. 我们可以让程序主体跑死循环, 在之前设定一个定时器(setitimer()), 定时把程序sleep掉, 就会达到需要的占用率.

之后看书上的解法, 他没用定时器, 用的一个叫GetTickCount()的win下api. 道理是一样的.

另外, 他是在之前就把正弦曲线的各个采样点数据存在一个数组里, 我之前是需要每次sleep时去计算. 这个他的更好.

编译的时候用gcc -lm -o cpuline cpuline.c.

运行的时候注意taskset 0x00000001 ./cpuline. 我的机器是双核的, 不然内核跑一会就会把程序放另一个CPU上.

用这个能限制在第一个CPU上. man了一下, taskset还是<Linux Kernel Development>的作者写的, 哈哈.

 

以下是代码(c)和运行效果:

/* This is cpuline.old.c written by leaforestd@gmail.com.
 * (use gcc -lm -o cpuline.old cpuline.old.c
 * and  taskset 0x00000001 ./cpuline.old)
 */
#include <math.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#define SAMPLE_COUNT 200
#define REFRESH_USEC 50000 /* one cycle: SAMPLE_COUNT * REFRESH_USEC / 10^6 (10s, refresh: 0.05s)*/

const double Pi = 3.1415926535;
int Sleep_array[SAMPLE_COUNT];

void sleep_counter();
void initial_array(void);

int main() {
    int retval = 0; /* error if -1 */
    struct itimerval timer;

    initial_array();

    /* timer */
    timer.it_interval.tv_sec = 0;
    timer.it_interval.tv_usec = REFRESH_USEC;
    timer.it_value.tv_sec = 0;
    timer.it_value.tv_usec = REFRESH_USEC;
    if ((retval = setitimer(ITIMER_REAL, &timer, 0)) == -1) {
        printf("setitimer error\n");
        return retval;
    }
    
    /* signal */
    if ((retval = (int)signal(SIGALRM, sleep_counter)) == -1) {
        printf("signal error\n");
        return retval;
    }

    /* infinite loop */
    while (1) 
        ;
    return 0;
}

void sleep_counter() {
    static int index = 0;
    usleep(Sleep_array[index]);

    if (index == 199)
        index = 0;
    else
        index++;
}

void initial_array(void) {
    int index;
    double percent;
    double i = 0;

    for (index = 0; index < SAMPLE_COUNT; index++) {
        percent = (sin(i / 100 * Pi) + 1) / 2; /* range: [0, 1] */
        Sleep_array[index] = (int)(percent * REFRESH_USEC + 0.5);
        i++;
    }