1.1 讓CPU占用率曲線聽你指揮[cpu manager]

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【題目】

寫一個程序，讓用戶來決定Windows任務管理器（Task Manager）的CPU占用率。程序越精簡越好，計算機語言不限。例如，可以實現下面三種情況：

1.    CPU的占用率固定在50%，為一條直線；

2.    CPU的占用率為一條直線，但是具體占用率由命令行參數決定（參數范圍1~ 100）；

3.    CPU的占用率狀態是一個正弦曲線。

【分析】

如果不考慮其它程序的CPU占用情況，可以在每個核上開一個線程，運行指定的函數，實現每個核的CPU占用率相同。

要讓CPU的占用率，呈函數 y = calc(t) (0 <= y <= 1, t為時間，單位為ms )分布，只要取間隔很短的一系列點，認為在某個間隔內，y值近似不變。

設間隔值為GAP，顯然在指定t值附近的GAP這段時間內，

CPU占用時間為：busy = GAP * calc(t)，

CPU空閑時間為：idle = GAP – busy

（1）對於CPU的占用率固定在50%，cacl(t)返回一個常數值0.5；

（2）對於CPU的占用率固定在p%，cacl(t)返回一個常數值p/100；

（3） CPU的占用率狀態是一個正弦曲線，則y = 0.5 * (1 + sin(a * t + b))

其周期T = 2 * PI / a  (PI = 3.1415927)，可以指定T值為60s即60000ms，則可以確定a值為 2 * PI / T， 若在這60000ms內我們計算200次（c = 200），則GAP值為 T / c = 300ms.也就是說，只要確定了周期和計算次數，其它幾個參數也都確定下來。

可以創建一個線程，然后在指定的處理器上運行。具體可以通過CreateThread，SetThreadAffinityMask和WaitForSingleObject函數來實現。

【代碼】

 C++ Code 

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// 01_CPUManager.cpp : Defines the entry point for the console application. // /*     version: 1.0     author: hellogiser     blog: http://www.cnblogs.com/hellogiser     date: 2014/6/24 */ #include   "stdafx.h" #include  <cmath> #include  <iostream> #include  <Windows.h> using   namespace  std; #define  GAP_LINEAR  100 #define  RATIO  0 . 5 typedef   double  Func( double ); double  cacl_linear( double  ratio) {      return  ratio; } void  Solve_Linear(Func *cacl) {      unsigned  BUSY_TIME = GAP_LINEAR * cacl(RATIO);  //ms      unsigned  IDLE_TIME = GAP_LINEAR - BUSY_TIME;  //ms     INT64 startTime =  0 ;      while ( true )     {          //busy loop         startTime = GetTickCount();          while (GetTickCount() - startTime < BUSY_TIME)             ;          // idle loop         Sleep(IDLE_TIME);     } } void  Run_Linear() {      // run on processor 1     HANDLE handle;     DWORD thread_id;     handle = CreateThread( NULL ,  0 , (LPTHREAD_START_ROUTINE)Solve_Linear,                           (VOID *)cacl_linear,  0 , &thread_id);      if  (handle !=  NULL )         SetThreadAffinityMask(handle,  1 ); // run on process #1     WaitForSingleObject(handle, INFINITE); } /* y = calc(t) (0 <= y <= 1) GAP busy: GAP*calc(t) idle: GAP-busy y = 0.5 * (1 + sin(a * t + b)) */ const   int  PERIOD =  60  *  1000 ;  // ms const   int  COUNT =  200 ; const   double  GAP = ( double )PERIOD / COUNT; const   double  PI =  3 . 1415926 ; const   double  A = ( 2  * PI) / PERIOD; double  cacl_sin( double  t) {      // t = 0,1*gap,2*gap,...,200*gap      return  ( 1  + sin(A * t)) /  2 ; } void  Solve_Sin(Func *cacl) {      double  BUSY_TIME[COUNT] ;  //ms      double  t =  0 . 0 ;      for  ( int  i =  0 ; i < COUNT; ++i)     {         t = i * GAP;         BUSY_TIME[i] = GAP * cacl(t);     }      int  i =  0 ;     INT64 startTime =  0 ;      unsigned  busyTime, idleTime;      while ( true )     {          if (i >= COUNT)             i =  0 ;         busyTime = BUSY_TIME[i];         idleTime = GAP - busyTime;          //busy loop         startTime = GetTickCount();          while (GetTickCount() - startTime < busyTime)             ;          // idle loop         Sleep(idleTime);     } } void  Run_Sin() {      // run on processor 2     HANDLE handle;     DWORD thread_id;     handle = CreateThread( NULL ,  0 , (LPTHREAD_START_ROUTINE)Solve_Sin,                           (VOID *)cacl_sin,  0 , &thread_id);      if  (handle !=  NULL )         SetThreadAffinityMask(handle,  2 ); // run on process #2     WaitForSingleObject(handle, INFINITE); } void  test_main() {     Run_Linear();     Run_Sin(); } int  _tmain( int  argc, _TCHAR *argv[]) {     test_main();      return   0 ; }

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