我想在Linux机器上创建一个接近100%的负载。这是四核系统，我要所有核都全速运转。理想情况下，CPU负载将持续一段指定的时间，然后停止。我希望bash里有什么妙招。我在想某种无限循环。
当前回答
awk是一种编写长时间运行的CPU循环的好方法，它不会产生大量内存流量或系统调用，也不会使用大量内存或污染缓存，从而使其他内核的速度降低到最低程度。(如果您使用简单的CPU-stress方法进行安装，则stress或stress-ng也可以做到这一点。)
awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' # about 3 seconds on 4GHz Skylake
这是一个计数循环，所以你可以让它在有限时间后自行退出。(Awk使用FP数字，因此由于舍入，i++可能无法达到2^54这样的限制，但这比几秒到几分钟所需的要大得多。)
要并行运行它，可以使用shell循环在后台启动n次
for i in {1..6};do awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' & done
###### 6 threads each running about 3 seconds
$ for i in {1..6};do awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' & done
[1] 3047561
[2] 3047562
[3] 3047563
[4] 3047564
[5] 3047565
[6] 3047566
$ # this shell is usable.
(wait a while before pressing return)
[1] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[2] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[3] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[4] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[5]- Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[6]+ Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
$
我使用perf来查看它对CPU的负载:它每个时钟周期运行2.6条指令，所以它对共享同一个物理内核的超线程不是最友好的。但是它的缓存占用非常小，即使在L1d缓存中也可以忽略不计。strace将显示它在退出之前不进行系统调用。
$ perf stat -r5 -d awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
Performance counter stats for 'awk BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' (5 runs):
3,277.56 msec task-clock # 0.997 CPUs utilized ( +- 0.24% )
7 context-switches # 2.130 /sec ( +- 12.29% )
1 cpu-migrations # 0.304 /sec ( +- 40.00% )
180 page-faults # 54.765 /sec ( +- 0.18% )
13,708,412,234 cycles # 4.171 GHz ( +- 0.18% ) (62.29%)
35,786,486,833 instructions # 2.61 insn per cycle ( +- 0.03% ) (74.92%)
9,696,339,695 branches # 2.950 G/sec ( +- 0.02% ) (74.99%)
340,155 branch-misses # 0.00% of all branches ( +-122.42% ) (75.08%)
12,108,293,527 L1-dcache-loads # 3.684 G/sec ( +- 0.04% ) (75.10%)
217,064 L1-dcache-load-misses # 0.00% of all L1-dcache accesses ( +- 17.23% ) (75.10%)
48,695 LLC-loads # 14.816 K/sec ( +- 31.69% ) (49.90%)
5,966 LLC-load-misses # 13.45% of all LL-cache accesses ( +- 31.45% ) (49.81%)
3.28711 +- 0.00772 seconds time elapsed ( +- 0.23% )
对x86 CPU上的其他超线程最“友好”的是这样的C程序，它只是在循环中运行暂停指令。(或可移植地，Rust程序运行std::hint::spin_loop。)至于操作系统的进程调度器，它停留在用户空间(与yield()系统调用不同)，但在硬件上，它不会占用太多资源，让其他逻辑核心拥有多个周期的前端。
#include <immintrin.h>
int main(){ // use atoi(argv[1])*10000ULL as a loop count if you want.
while(1) _mm_pause();
}
其他回答
awk是一种编写长时间运行的CPU循环的好方法，它不会产生大量内存流量或系统调用，也不会使用大量内存或污染缓存，从而使其他内核的速度降低到最低程度。(如果您使用简单的CPU-stress方法进行安装，则stress或stress-ng也可以做到这一点。)
awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' # about 3 seconds on 4GHz Skylake
这是一个计数循环，所以你可以让它在有限时间后自行退出。(Awk使用FP数字，因此由于舍入，i++可能无法达到2^54这样的限制，但这比几秒到几分钟所需的要大得多。)
要并行运行它，可以使用shell循环在后台启动n次
for i in {1..6};do awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' & done
###### 6 threads each running about 3 seconds
$ for i in {1..6};do awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' & done
[1] 3047561
[2] 3047562
[3] 3047563
[4] 3047564
[5] 3047565
[6] 3047566
$ # this shell is usable.
(wait a while before pressing return)
[1] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[2] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[3] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[4] Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[5]- Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
[6]+ Done awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
$
我使用perf来查看它对CPU的负载:它每个时钟周期运行2.6条指令，所以它对共享同一个物理内核的超线程不是最友好的。但是它的缓存占用非常小，即使在L1d缓存中也可以忽略不计。strace将显示它在退出之前不进行系统调用。
$ perf stat -r5 -d awk 'BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}'
Performance counter stats for 'awk BEGIN{for(i=0;i<100000000;i++){}}' (5 runs):
3,277.56 msec task-clock # 0.997 CPUs utilized ( +- 0.24% )
7 context-switches # 2.130 /sec ( +- 12.29% )
1 cpu-migrations # 0.304 /sec ( +- 40.00% )
180 page-faults # 54.765 /sec ( +- 0.18% )
13,708,412,234 cycles # 4.171 GHz ( +- 0.18% ) (62.29%)
35,786,486,833 instructions # 2.61 insn per cycle ( +- 0.03% ) (74.92%)
9,696,339,695 branches # 2.950 G/sec ( +- 0.02% ) (74.99%)
340,155 branch-misses # 0.00% of all branches ( +-122.42% ) (75.08%)
12,108,293,527 L1-dcache-loads # 3.684 G/sec ( +- 0.04% ) (75.10%)
217,064 L1-dcache-load-misses # 0.00% of all L1-dcache accesses ( +- 17.23% ) (75.10%)
48,695 LLC-loads # 14.816 K/sec ( +- 31.69% ) (49.90%)
5,966 LLC-load-misses # 13.45% of all LL-cache accesses ( +- 31.45% ) (49.81%)
3.28711 +- 0.00772 seconds time elapsed ( +- 0.23% )
对x86 CPU上的其他超线程最“友好”的是这样的C程序，它只是在循环中运行暂停指令。(或可移植地，Rust程序运行std::hint::spin_loop。)至于操作系统的进程调度器，它停留在用户空间(与yield()系统调用不同)，但在硬件上，它不会占用太多资源，让其他逻辑核心拥有多个周期的前端。
#include <immintrin.h>
int main(){ // use atoi(argv[1])*10000ULL as a loop count if you want.
while(1) _mm_pause();
}
我结合了一些答案，并添加了一种将压力扩展到所有可用cpu的方法:
#!/bin/bash
function infinite_loop {
while [ 1 ] ; do
# Force some computation even if it is useless to actually work the CPU
echo $((13**99)) 1>/dev/null 2>&1
done
}
# Either use environment variables for DURATION, or define them here
NUM_CPU=$(grep -c ^processor /proc/cpuinfo 2>/dev/null || sysctl -n hw.ncpu)
PIDS=()
for i in `seq ${NUM_CPU}` ;
do
# Put an infinite loop on each CPU
infinite_loop &
PIDS+=("$!")
done
# Wait DURATION seconds then stop the loops and quit
sleep ${DURATION}
# Parent kills its children
for pid in "${PIDS[@]}"
do
kill $pid
done
您可以尝试测试加密算法的性能。
openssl speed -multi 4
我会把它分成两个脚本:
infinite_loop。bash:
#!/bin/bash
while [ 1 ] ; do
# Force some computation even if it is useless to actually work the CPU
echo $((13**99)) 1>/dev/null 2>&1
done
cpu_spike。bash:
#!/bin/bash
# Either use environment variables for NUM_CPU and DURATION, or define them here
for i in `seq ${NUM_CPU}` : do
# Put an infinite loop on each CPU
infinite_loop.bash &
done
# Wait DURATION seconds then stop the loops and quit
sleep ${DURATION}
killall infinite_loop.bash
无限循环也是我的想法。一个看起来很怪异的例子是:
while :; do :; done
(:与true相同，不执行任何操作并以0退出)
你可以在子shell中调用它并在后台运行。执行$num_cores次数应该就足够了。在睡眠到所需的时间后，您可以将它们全部杀死，使用jobs -p获得pid(提示:xargs)
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