Как уменьшить загрузку процессора программой?

Question

Я написал многопоточную программу, которая выполняет некоторые вычисления с большим количеством операций с плавающей запятой. Более конкретно, это программа, которая последовательно сравнивает последовательности анимации. То есть он сравнивает данные кадра из анимации A со всеми кадрами в анимации B, для всех кадров в анимации A. Я выполняю эту интенсивную операцию для разных анимаций параллельно, поэтому программа может работать на пары AB, пары BC и пары CA в параллельны друг другу. Программа использует QtConcurrent и функцию «map», которая отображает контейнер с движениями на функцию. QtConcurrent управляет пулом потоков для меня, я работаю над процессором Intel Quad Core, поэтому он порождает 4 потока.

Проблема в том, что мой процесс разрушает мой процессор. Использование на 100% постоянное, и я на самом деле получаю синий экран смерти, если я запускаю свою программу на достаточно большом наборе движений (ошибка страницы в незастроенной области). Я подозреваю, что это связано с тем, что мой компьютер разогнан. Однако может ли это быть из-за того, как я закодировал свою программу? Некоторые очень интенсивные инструменты для скалолазания, которые я использовал для проверки стабильности моей машины, никогда не разбивали мой компьютер. Есть ли способ контролировать, как моя программа использует мой процессор для снижения нагрузки? Или, может быть, я не понимаю свою проблему?

Answer 1

Здесь есть несколько отличных ответов.

Я бы добавил только с точки зрения выполнения большой настройки производительности, если только каждая нить не была оптимизирована агрессивно, есть вероятность, что у нее есть много возможностей для сокращения цикла.

Чтобы провести аналогию с автопробегом на дальних расстояниях, есть два способа, чтобы попытаться выиграть:

1. сделать автомобиль быстрее
2. сделать меньше остановок и побочные поездки

По моему опыту, большинство программного обеспечения, как написано вначале, довольно далеко от самого прямого маршрута, особенно по мере того, как программное обеспечение становится большим.

Чтобы найти потраченные впустую циклы в вашей программе, как сказал Кеннет Кокран, никогда не догадывайтесь. Если вы что-то исправите, не доказав, что это проблема, вы инвестируете в догадку.

Популярным способом поиска проблем с производительностью является использование профайлеров.

Однако, я делаю это много, и мой метод заключается в следующем: http://www.wikihow.com/Optimize-Your-Program%27s-Performance

Answer 2

Разгон ПК может привести к возникновению всех странных проблем. Если вы подозреваете, что это основная причина вашей проблемы, попробуйте синхронизировать ее в разумных пределах и повторите тесты.

Это может быть своего рода довольно странная ошибка памяти, в которой вы повредите свою RAM так, чтобы Windows (я думаю, что ОС из-за BSOD) больше не может восстановиться (очень маловероятно, но кто знает).

Другая возможность, о которой я могу думать, заключается в том, что у вас есть некоторая ошибка в вашей реализации потоков, которая убивает окна.

Но сначала я хотел бы посмотреть на разгонном-вопросе ...

Answer 3

Я думаю, что синий экран смерти возникает, когда область памяти ядра будет повреждена. Таким образом, использование многопоточности для параллельных операций не могло быть причиной этого.

Хорошо, если вы создаете несколько потоков, каждый из которых несет тяжелые операции с плавающей запятой, то, безусловно, ваше использование процессора достигнет 100%.

Было бы лучше, если бы вы могли немного поспать в каждом потоке, чтобы другой процесс получил некоторый шанс. Вы также можете попытаться уменьшить приоритет потоков.

Answer 4

Слишком легко обвинить оборудование. Я предлагаю вам попробовать запустить вашу программу в другой системе и посмотреть, как это получается с теми же данными.

Возможно, у вас есть ошибка.

Answer 5

Я подозреваю, что это связано с тем, что мой компьютер разогнан.

Это определенно возможно. Попробуйте установить его на обычную скорость на некоторое время.

Возможно, это связано с тем, как я закодировал свою программу?

Программа, работающая в пользовательском режиме, вряд ли вызовет BSOD.

Answer 6

Оверклокинг - наиболее вероятная причина нестабильности.При использовании любого интенсивного алгоритма процессора будет происходить некоторая обработка процессора. Разгон не выдерживает, я бы нашел хороший профилировщик производительности, чтобы найти узкие места производительности. Никогда не догадывайтесь, где проблема. Вы могли бы потратить месяцы на то, чтобы оптимизировать то, что не влияет на производительность, а худшая производительность может даже снизиться.

Answer 7

вид описанной операции уже очень параллелизуется. Запуск более чем одной работы может на самом деле больно производительность. Причина этого в том, что кеш любого процессора имеет ограниченный размер, и чем больше вы пытаетесь сделать одновременно, тем меньше уменьшается доля каждого потока в кеше.

Вы также можете изучить параметры, используя ваш GPU, чтобы впитать часть загрузочной нагрузки. Современные графические процессоры значительно более эффективны для большинства видов видеопреобразования, чем процессоры аналогичных поколений.

Answer 8

Если на платформе Windows поместите после некоторой работы один вызов функции для информирования CPU, который вы хотите сделать процессором для других процессов. Совершение вызова спать функции так:

Slepp (0);

Answer 9

При отсутствии кода ошибки BSOD (полезно для поиска), это немного сложнее, чтобы помочь вам с этим.

Возможно, вы попытаетесь физически переупаковать свою память ((вытащите ее и опустите). Я и некоторые другие, которые, как я знаю, работали на нескольких машинах, где это было необходимо. Например, я однажды попытался обновить OS X на машине, и он все время рушился ... наконец, я вытащил память и отбросил ее обратно, и все было хорошо.

Answer 10

Sleep (1), сократит использование процессора вдвое. Я столкнулся с той же проблемой, CPU интенсивный алгоритм

Answer 11

Угадайте, я бы сказал, что у вас не работает 3-ядерная машина (или 4, учитывая 100% -ное использование), а распараллеливание будет сильно повредить вашу производительность, если вы будете использовать больше потоков, чем ядра Сделайте только один поток на процессор cor e, и все, что вы делаете, никогда не имеют доступа к данным из разных тем одновременно. Алгоритмы кэширования в большинстве многоядерных процессоров полностью убьют вашу производительность. В этом случае на N-ядерном процессоре обработки анимации L-кадра я бы использовал поток 1 в кадрах 0- (L/N), поток 2 на кадрах (L/N) - (2 * L/N). .. нить N на кадрах ((N-1) * L/N) -L. Выполняйте различные комбинации (A-B, B-C, C-A) последовательно, чтобы вы не разбивали ваш кеш, также его проще кодировать.

В качестве примечания стороны? Real расчет вот так должен использовать 100% -ный процессор, это значит, что все будет как можно быстрее.

Answer 12

Изучите использование операций SIMD. Я думаю, вам нужно SSE в этом случае. Они часто являются лучшим первым шагом, чем распараллеливание, поскольку их легче получить правильно и обеспечить довольно мощный рост большинства типов линейных алгебр.

Как только вы получите его с помощью SIMD, изучите параллелизм. Похоже, вы также захлопываете CPU, поэтому вы, возможно, можете сделать с некоторыми снами, а не с занятыми ожиданиями, и убедитесь, что вы правильно очищаете или повторно используете потоки.

Answer 13

Если ваш процессор имеет два ядра или больше вы можете пойти в диспетчер задач и перейти к процессам и правой кнопке мыши на названии программы и нажмите Set affinity и установите для программы меньшее количество ядер.

Это займет больше времени, чтобы выполнить действия, которые вы просите, но приведет к существенному снижению использования ЦП.