Windows 平台计算 CPU 总利用率

利用 GetSystemTimes 可以获得 Windows 系统的 Idle Time、 Kernel Time 和 User Time。Idle Time 是系统空闲的时间,也就是系统没有利用的时间。Kernel Time 是系统在内核模式下的执行时间。User Time 是系统在用户模式下的执行时间。由于 Kernel Time 包含了 Idle Time,因此 CPU 的总利用时间为 Kernel Time + User Time - Idle Time。间隔一段时间连续两次调用 GetSystemTimes,再利用时间差可以计算这段时间内的平均 CPU 总利用率。这个 API 返回的时间类型是 FILETIME,不能直接用其 dwHighDateTime 和 dwLowDateTime 成员相减。需要先将其转化为 uint64_t 再进行计算。下面是示例代码:

#include 
#include 
#include 
#include 

void do_busy_things()
{
    while (true) {
        volatile int sum = 0;
        for (volatile int i = 0; i  v(std::thread::hardware_concurrency());
    std::vector<:thread> v(std::thread::hardware_concurrency() / 2);
    std::thread t0(measure_cpu_usage);

    for (auto& t : v) {
        t = std::thread(do_busy_things);
    }

    for (auto& t : v) {
        t.join();
    }

    t0.join();
}

这段代码启动了物理线程数一半的线程执行 do_busy_things 函数,再启动一个线程测量 CPU 总利用率。可以观察到 CPU 总利用率在 50% ~ 52% 之间。打开任务管理器,显示 CPU 总利用率有 62%。使用 perfmon /res 打开资源监视器,在 CPU 一栏有 "62% CPU 使用率 118% 最大频率"。51% * 118% = 61%。任务管理器超频下的执行时间也包括在内,而 GetSystemTimes 得到的时间不包括超频下的执行时间。

将 do_busy_things 线程数改为 std::thread::hardware_concurrency(),也就是物理线程数。神奇的事情发生了,上面的代码显示 100%,任务管理器显示 100%,资源监视器显示 "116% CPU 使用率 116% 最大频率"。看来任务管理器进行了截断,如果 CPU 总利用率大于 100%,会直接显示100%。而资源监视器会实事求是地显示。

总的来说,使用 GetSystemTimes 计算 CPU 总利用率虽然没有包含超频执行时间,但是不会超过 100%,符合直觉。

文章来源于互联网:Windows 平台计算 CPU 总利用率

THE END
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