Сделайте программу работать медленно

Question 1

Есть ли способ запустить программу на C ++ медленнее, изменив какие-либо параметры ОС в Linux? Таким образом, я хотел бы смоделировать, что произойдет, если эта конкретная программа будет работать на действительно более медленной машине.

Другими словами, более быстрая машина должна вести себя как более медленная машина для этой конкретной программы.

Question 2

Понизьте приоритет с помощью nice(и / или renice). Вы также можете сделать это программно, используя nice()системный вызов. Это не замедлит скорость выполнения как таковую, но заставит планировщик Linux выделять меньше (и, возможно, короче) временных рамок выполнения, чаще выполнять вытеснение и т. Д. См. Планирование процессов (Глава 10) в Понимании ядра Linux для получения более подробной информации о планировании. .
Вы можете увеличить частоту прерывания таймера, чтобы увеличить нагрузку на ядро, что, в свою очередь, замедлит работу. Это требует перестройки ядра.
Вы можете использовать механизм масштабирования частоты процессора (требуется модуль ядра) и управлять (замедлять, ускорять) процессором с помощью cpufreq-setкоманды.
Другая возможность - вызвать sched_yield(), который даст квант другим процессам, в критических для производительности частях вашей программы (требуется изменение кода).
Вы можете перехватывать общие функции, такие как malloc(), free()и clock_gettime()т.д., используя LD_PRELOAD , и делать некоторые глупые вещи, такие как сжигание нескольких миллионов циклов процессора rep; hop;, вставка барьеров памяти и т.д. Это наверняка замедлит работу программы. (См. Этот ответ в качестве примера того, как это сделать).
Как упоминал @Bill, вы всегда можете запустить Linux в программном обеспечении для виртуализации, которое позволяет ограничить объем выделенных ресурсов ЦП, памяти и т. Д.
Если вы действительно хотите, чтобы ваша программа работала медленно, запустите ее под Valgrind (это также может помочь вам найти некоторые проблемы в вашем приложении, такие как утечки памяти, плохие ссылки на память и т.
Некоторая медленность может быть достигнута путем перекомпиляции вашего двоичного файла с отключенной оптимизацией (т.е. -O0и включением утверждений (т.е. -DDEBUG).
Вы всегда можете купить старый компьютер или дешевый нетбук (например, по одному ноутбуку на ребенка , и не забудьте подарить его ребенку после завершения тестирования) с медленным процессором и запустить свою программу.

Надеюсь, поможет.

Question 3

QEMU - это эмулятор ЦП для Linux. У Debian есть пакеты для этого (я полагаю, что большинство дистрибутивов будут). Вы можете запустить программу в эмуляторе, и большинство из них должны поддерживать замедление. Например, у Мирослава Новака есть патчи для замедления QEMU.

В качестве альтернативы вы можете выполнить кросс-компиляцию с другим CPU-linux (arm-none-gnueabi-linux и т. Д.), А затем попросить QEMU перевести этот код для запуска.

Хороший совет предельно прост и может работать , если объединить его с другим процессом , который будет потреблять процессор.

nice -19 test &
while [ 1 ] ; do sha1sum /boot/vmlinuz*; done;

Вы не сказали, нужен ли вам графический, файловый и / или сетевой ввод-вывод? Вы знаете что-нибудь о классе ошибок, который ищете? Это состояние гонки или код просто плохо работает на сайте клиента?

Изменить: вы также можете использовать такие сигналы, как STOP и CONT, для запуска и остановки вашей программы. Отладчик также может это сделать. Проблема в том, что код работает на полной скорости, а затем останавливается. Эта проблема возникает в большинстве решений с планировщиком Linux. Был какой-то анализатор потоков от Intel. Я вижу примечания к выпуску Vtune . Это Vtune, но я был уверен, что есть еще один инструмент для анализа расхождения потоков. См .: Intel Thread Checker , который может проверять некоторые условия гонки потоков. Но мы не знаем, является ли приложение многопоточным?

Question 4

Использование cpulimit:

Cpulimit - это инструмент, который ограничивает использование ЦП процессом (выражается в процентах, а не во времени ЦП). Это полезно для управления пакетными заданиями, если вы не хотите, чтобы они потребляли слишком много циклов процессора. Цель состоит в том, чтобы предотвратить выполнение процесса дольше указанного временного интервала. Он не изменяет значение nice или другие настройки приоритета планирования, а меняет реальное использование ЦП . Кроме того, он может динамически и быстро адаптироваться к общей загрузке системы .

Контроль количества используемых процессоров осуществляется путем отправки процессам сигналов SIGSTOP и SIGCONT POSIX.

Все дочерние процессы и потоки указанного процесса будут использовать один и тот же процент ЦП.

Это в репозиториях Ubuntu. Просто

apt-get install cpulimit

Вот несколько примеров того, как использовать его в уже запущенной программе:

Ограничьте процесс bigloop по имени исполняемого файла до 40% CPU:
cpulimit --exe bigloop --limit 40
cpulimit --exe /usr/local/bin/bigloop --limit 40 
Ограничьте процесс по PID до 55% CPU:
cpulimit --pid 2960 --limit 55

Question 5

Возьмите старый компьютер
Пакеты хостинга VPS, как правило, работают медленно, имеют много прерываний и сильно меняются задержки. Чем дешевле вы пойдете, тем хуже будет оборудование. В отличие от действительно старого оборудования, есть большая вероятность, что они будут содержать наборы инструкций (SSE4), которые обычно не встречаются на старом оборудовании. Тем не менее, если вам нужна система, которая работает медленно и часто закрывается, дешевый хост VPS будет самым быстрым стартом.

Question 6

Если вы просто хотите смоделировать свою программу, чтобы проанализировать ее поведение на действительно медленной машине, вы можете попробовать заставить всю свою программу работать как какую thread-нибудь другую главную программу .

Таким образом вы можете назначить приоритеты одному и тому же коду с разными приоритетами сразу в нескольких потоках и собрать данные вашего анализа. Я использовал это при разработке игр для анализа обработки кадров.

Question 7

Используйте спящий режим или ждите внутри своего кода. Это не самый лучший способ, но приемлемый для всех типов компьютеров с разной скоростью.

Question 8

Самый простой способ сделать это - обернуть ваш основной исполняемый код в цикл while с засыпанием в конце.

Например:

void main()
{
    while 1
    {
        // Logic
        // ...
        usleep(microseconds_to_sleep)
    }
}

Как люди заметят, это не самый точный способ, поскольку ваш логический код по-прежнему будет работать с нормальной скоростью, но с задержками между запусками. Кроме того, предполагается, что ваш логический код работает в цикле.

Но это одновременно просто и настраивается.