如何在Linux中为AC程序分配更多的CPU和RAM

Question

我正在运行一个简单的C程序，该程序执行大量计算（CFD），因此需要大量时间才能运行。 但是我仍然有很多未使用的CPU和RAM。 那么我将如何分配我的一些处理能力给一个程序呢？

Answer 1

在需要进行计算时，Linux不会使程序等待，并且不会占用CPU。 您有一个多核CPU和一个单线程正在运行（如@Pankrates所建议），或者您正在阻塞某些I / O。

Answer 2

我猜想CFD意味着计算流体动力学（但是CFD还有很多其他含义，所以我可能猜错了）。

您绝对应该首先配置您的代码。 至少要使用gcc -Wall -pg -O编译，并学习如何使用gprof 。 您可能还使用strace来查找由代码完成的系统调用。

我不是CFD专家（即使在上个世纪我曾与CFD专家合作）。 但是这样的代码使用了大量的有限元分析和其他向量计算。

如果您正在编写代码，则可能考虑使用OpenMP （因此，通过在源代码中仔细添加OpenMP编译指示 ，可以加快速度），甚至可以考虑通过对在GPU上运行的OpenCL内核进行编码来使用GPGPU。

您还可以了解有关pthreads编程的更多信息，并更改代码以使用线程。

如果您正在使用重要的数值库（例如BLAS），则它们会有很多调整，甚至是专门的变体（例如，多核，OpenMP-ed，甚至在OpenCL中）。

在所有情况下，并行化代码都是很多工作。 如果可能的话，您将花费数周或数月的时间对其进行改进。

Answer 3

您可以使用负增量来改善该过程，但是您需要为此超级用户。 看到

man nice

这将增加进程的调度优先级。 如果它正在与其他进程争用CPU时间，它将获得更多的CPU时间，因此“运行得更快”。

至于增加程序使用的RAM数量：您需要重写或重新配置程序以使用更多的RAM。 考虑到问题中可用的信息，很难说更多。

Answer 4

要一次使用多个CPU，您要么需要运行程序的多个副本，要么需要在程序中运行多个线程。 两者都不是很难开始的。

但是，并行编写“我有10000个大数，我想为它们中的每一个查找素数”要容易得多，而不是“大量A = A + B”并行键入计算-因为在进行下一步之前需要新的A。 就我所知，CFD计算倾向于使用后者，但是要使用大型数组。 您可以将大型矢量计算拆分为一组较小的矢量计算[例如，我们有1000 x 1000的矩阵，可以将其拆分为4组250 x 1000矩阵，或4组500 x 500矩阵，并且在自己的线程中执行每个操作]。

如果这是您自己的代码，那么您希望知道它的作用和工作方式。 如果是别人的代码，那么您需要与拥有该代码的人交谈。

没有一种神奇的方式来“自动利用更多的CPU”。 四核处理器上30％的CPU使用率可能意味着您的系统基本上是在使用一个内核，而系统中发生的其他事情的开销则在5％左右-或者您的应用程序中的某个地方使用了第二个线程一点点CPU做任何事情。 或应用程序是多线程的，但没有完全使用多个内核，因为线程之间在某些共享资源上存在争用……对于我们来说，这三种[或其他几种选择]中的哪一个是不可能的。

除非您有一些有用的东西可以放入内存，否则请求更多的RAM不会有帮助。 如果有可用内存，则您的应用程序将获得所需的内存。