[c] C 프로그램에서 100 % CPU 사용량을 얻는 방법

TLDR; 받아 들여지는 대답은 비효율적이며 양립 할 수 없습니다. 다음 알고리즘은 100 배 더 빠르게 작동합니다 .

MAC에서 사용할 수있는 gcc 컴파일러는 실행할 수 없습니다 omp. llvm을 설치해야했습니다 (brew install llvm ). 그러나 OMP 버전을 실행하는 동안 CPU 유휴 상태가 떨어지는 것을 보지 못했습니다 .

다음은 OMP 버전이 실행되는 동안의 스크린 샷입니다.

또는 c 컴파일러를 사용하여 실행할 수있는 기본 POSIX 스레드를 사용했으며nos of thread = no of cores= 4 (MacBook Pro, 2.3GHz Intel Core i5) 일 때 거의 전체 CPU를 사용했습니다 . 다음은 프로그램입니다.

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define NUM_THREADS     10
#define THREAD_LOAD 100000
using namespace std;

struct prime_range {
    int min;
    int max;
    int total;
};

void* findPrime(void *threadarg)
{
    int i, primes = 0;
    struct prime_range *this_range;
    this_range = (struct prime_range *) threadarg;

    int minLimit =  this_range -> min ;
    int maxLimit =  this_range -> max ;
    int flag = false;
    while (minLimit <= maxLimit) {
        i = 2;
        int lim = ceil(sqrt(minLimit));
        while (i <= lim) {
            if (minLimit % i == 0){
                flag = true;
                break;
            }
            i++;
        }
        if (!flag){
            primes++;
        }
        flag = false;
        minLimit++;
    }
    this_range ->total = primes;
    pthread_exit(NULL);
}

int main (int argc, char *argv[])
{
    struct timespec start, finish;
    double elapsed;

    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);

    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    struct prime_range pr[NUM_THREADS];
    int rc;
    pthread_attr_t attr;
    void *status;
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
    for(int t=1; t<= NUM_THREADS; t++){
        pr[t].min = (t-1) * THREAD_LOAD + 1;
        pr[t].max = t*THREAD_LOAD;
        rc = pthread_create(&threads[t], NULL, findPrime,(void *)&pr[t]);
        if (rc){
            printf("ERROR; return code from pthread_create() is %d\n", rc);
            exit(-1);
        }
    }
    int totalPrimesFound = 0;
    // free attribute and wait for the other threads
    pthread_attr_destroy(&attr);
    for(int t=1; t<= NUM_THREADS; t++){
        rc = pthread_join(threads[t], &status);
        if (rc) {
            printf("Error:unable to join, %d" ,rc);
            exit(-1);
        }
        totalPrimesFound += pr[t].total;
    }
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &finish);
    elapsed = (finish.tv_sec - start.tv_sec);
    elapsed += (finish.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000000.0;
    printf("This machine calculated all %d prime numbers under %d in %lf seconds\n",totalPrimesFound, NUM_THREADS*THREAD_LOAD, elapsed);
    pthread_exit(NULL);
}

전체 CPU가 어떻게 사용되는지 확인하십시오.

추신-스레드 수를 늘리지 않으면 시스템이 실제 컴퓨팅보다 컨텍스트 전환에 더 많은 시간을 사용하기 때문에 실제 CPU 사용량이 감소합니다 (스레드 수 = 20.).

그건 그렇고, 내 컴퓨터는 @mystical (수락 된 대답)만큼 비싸지 않습니다. 그러나 기본 POSIX 스레딩을 사용하는 내 버전은 OMP보다 훨씬 빠르게 작동합니다. 결과는 다음과 같습니다.

PS 스레드로드를 250 만 개로 늘려 CPU 사용량을 확인합니다. 완료되는 데 1 초도 걸리지 않습니다.