golang 小程序，多核 CPU 均跑到 100%

[oscarzhao]

package main

import (
    "math/rand"
    "runtime"
)

func runOneCpu() {
    for {
        rand.Intn(10000000)
    }
}
func main() {
    cpunum := runtime.NumCPU()
    runtime.GOMAXPROCS(cpunum)
    for i := 0; i < cpunum; i += 1 {
        go runOneCpu()
    }
    for {
    }
}

另外，如果要把跑到特定的百分比，还没有想到怎么整

[abcdabcd987]

就像软 PWM 一样，在很短的时间段里面交替满负载 /空闲，比如 70%时间满负载， 30%时间空闲，那么整体看起来就像是 70%的 CPU 占用率。

BTW 还可以根据这个原理在任务管理器上画函数图像呢

[yuankui]

优越性在哪里?

[nekoyaki]

我拿 go1.4 编译，发现只跑到 75%。
拿 go1.5.1 编译，发现跑到 50%。。。

[oscarzhao]

@nekoyaki 我在 win10 上面跑，刚开始是 98%左右，后来只有 73%左右，不知道 windows 做了什么优化

[oscarzhao]

@abcdabcd987 不错，回头试试

[JohnSmith]

无线循环太吃资源了

[wwek]

OSX go1.5.1 75% 左右

[ysmood]

https://github.com/ysmood/heater

之前冬天写的一个项目，冷的时候跑下，笔记本立马就热起来了。

[sh4n3]

@abcdabcd987 哈哈哈，，一看就是做硬件出身的

[abcdabcd987]

@sh4n3 其实不是，只是以前玩过单片机 :-D

[zhuang]

go 1.5 之前， GOMAXPROCS 默认为 1 。之后默认为核心数量。 go 1.5 重新实现了 goroutine “调度器”。

由于 goroutine 是在 thread 的基础上进行复用的，所以最终在 cpu 核心上体现的占用率还取决于内核调度器的实现。

[CRVV]

我印象里把所有核都完全跑满并不容易
需要用 ORTHOS

[lichundian]

@nekoyaki @zhuang @wwek @oscarzhao
出现没有跑满 CPU 的原因是： rand.Intn()方法会调用一个全局对象的方法生成随机数，这个全局方法是有 lock 的，所以会出现 golang 的多个 goroutine 相互竞争， lock 的底层实现，我不是很清楚，但是“ lock 检测不让 CPU 满载”是高并发程序的基本原则。要想让其满载，应该使用 goroutine 独立的计算模块，最简单就是
for {} .
见： https://golang.org/src/math/rand/rand.go#L238
238 func (r *lockedSource) Int63() (n int64) {
239 r.lk.Lock()
240 n = r.src.Int63()
241 r.lk.Unlock()
242 return
243 }

另外作者程序存在两个问题：
1. main 线程调用的计算和其他线程调用的计算不一样， main 线程会占用 100%，而其他线程并不会满负载。其 CPU 的负载结果很难说是平均每个线程的负载情况。
2. Golang 映射的 native 的线程数可以通过 runtime.GOMAXPROCS(cpunum)设置，实际运行中最大的线程数在此基础上+1 ，因为还有 gc 线程。作者为了测试 routineNum 满载，除了 main 线程外，应该再开启 routineNum-1 个 goroutine 。

我做了两个测试，硬件配置： 2CPU, 4 cores per CPU; Golang 配置： runtime.GOMAXPROCS(8)：
1.
func main() {
routineNum, err := strconv.Atoi(os.Args(1))

cpunum := runtime.NumCPU()
runtime.GOMAXPROCS(cpunum)
for i := 0; i < routineNum -1 ; i += 1 {
go func() {
for {
rand.Intn(10000000)
}
}()
}
for {
rand.Intn(10000000)
}
}
以下是测试结果
routineNum 1 2 3 4 5 6 7 8
CPU 使用率 100% 120% 201% 210% 220% 240% 266% 290%
#native thread 4 5 6 6 7 8 9 9

2.
func main() {
routineNum, err := strconv.Atoi(os.Args(1))

cpunum := runtime.NumCPU()
runtime.GOMAXPROCS(cpunum)
for i := 0; i < routineNum -1 ; i += 1 {
go func() {
for {
// nothing
}
}()
}
for {
// nothing
}
}
routineNum 1 2 3 4 5 6 7 8
CPU 使用率 100% 199% 299% 399% 496% 597% 697% 790%
#native threads 4 4 5 6 7 8 9 9

所以楼上说 Golang 没有跑到满负载是做了什么优化是错误的，另外不同版本之间的差别只是因为 lock 的性能差别导致；内核调度器的实现不会这么傻，在 core 处于 idle 的时候难道不将计算密集型的线程分配在上面？

所以楼主想实现制定的运行百分比，就应该摒弃采用 rand 计算的方法。而采取独立的计算方法。例如 for 循环满足一定条件就睡觉，当然还得事先计算好一定时间内会计算多少条语句，编程之美第一道题就是这个，作者去脑补吧。^_^

[lichundian]

@lichundian

[limengwei]

楼上大神😜