c++ - 减少具有相同优先级的线程之间的上下文切换

Question

我正在编写一个使用第三方库执行繁重计算的应用程序。

这个库在内部实现并行并产生给定数量的线程。我想运行这个库的几个(动态计数)实例，因此最终会严重超额使用 cpu。

有什么方法可以增加进程中所有线程的“时间量”，例如所有具有正常优先级的线程很少进行上下文切换(yield)，除非它们通过例如显式地 yield信号量？

这样我就可以避免超额使用 CPU 的大部分性能开销。请注意，在这种情况下，我不关心线程是否饿了几秒钟。

编辑:

执行此操作的一种复杂方法是​​手动执行线程调度。

1. 枚举具有特定优先级(例如正常)的所有线程。
2. 暂停所有这些。
3. 创建一个循环来恢复/暂停线程，例如40 毫秒，并确保没有运行比当前 CPU 计数更多的线程。

这种方法有什么主要缺点吗？不确定恢复/挂起线程的开销是多少？

Answer 1

您不需要做任何特别的事情。任何体面的调度程序都不允许非强制上下文切换消耗大量 CPU 资源。不应使用任何没有适当调度程序的操作系统。

过度订阅 CPU 的性能开销不是非强制上下文切换的成本。为什么？因为调度程序可以简单地避免这些。调度程序仅在有利时执行非强制上下文切换。性能成本是:

1. 完成一项工作可能需要更长时间，因为在工作开始和工作完成之间，其他工作需要完成更多工作。

2. 其他线程为其堆栈和相关的其他跟踪信息消耗内存。

3. 更多的线程通常意味着更多的争用(例如，当分配内存时)，这可能意味着更多的强制上下文切换，其中线程必须被切换出去，因为它无法向前推进。

当您知道调度程序不知道的重要事情时，您只想尝试更改调度程序的行为。这里没有类似的事情发生。所以默认行为就是您想要的。