处理器使用率（强制完全使用）

Question

首先，我没有学计算机科学，我自学编程，这么说；

我有一个 C# 程序，它针对非常大的需求曲线运行大量潮流模拟。 我在 Windows 7 下使用带有英特尔 i7 处理器（4 核 -> 8 线程）的笔记本电脑。 当我运行模拟时，处理器使用率约为 32%。

我已经阅读了有关进程优先级的其他线程，并且我或多或少清楚，当某些东西在操作系统上运行时，它会全速运行，但操作系统会保持接口响应（这是正确的吗？）

嗯，我想用模拟“完全淹没处理器”；获得 100% 的使用率（如果可能）？

提前致谢。

参考#1：Is there a way of restricting an API's processor resource in c#?

参考#2：Multiple Processors and PerformanceCounter C#

编辑：删除不相关内容后调用模拟的一段代码

while ( current_step < sim_times.Count ) {

    bool repeat_all = false;
    power_flow( sim_times[current_step] );

    current_step++;
}

我知道它超级简单，但需要一段时间，因为在原始代码中我可能想重复一定数量的步骤。

power_flow() 函数调用第三方软件，所以我猜这个第三方软件应该做多线程，不是吗？

Answer 1

您不能真正强制完全使用 - 您需要为处理器提供更多工作。您可以通过增加线程数来并行处理更多数据来做到这一点。如果您提供源代码示例，我们可以就如何更改代码以实现此目的提供具体建议。

如果您使用第三方软件进行数据处理，这通常会导致难以拆分为多个线程。通常有用的一种策略是拆分输入数据，然后为每个数据集启动一个新线程。这需要特定领域的知识才能知道您可以拆分什么。对于模拟，一旦您尽可能多地拆分一次运行，另一种方法是并行处理多个运行。

Task Parallel Library 非常有用，可以将您的代码分解为多个线程，而无需进行太多重构。特别是data parallelism 部分。

一个重要的注意事项 - 你需要确保你在做什么是thread-safe。我将为您提供一些进一步的阅读。基本原则是，如果您在线程之间共享数据，那么您需要非常小心它们不会相互影响——这可能会导致奇怪的问题！

至于您关于接口的问题 - 在您的进程中，您可以为每个线程分配线程优先级。接口线程与其他线程一样。通常，UI 线程被赋予最高优先级以保持响应，而长后台进程被赋予正常/低于正常优先级，因为它可以在空闲时间处理。您可以设置优先级manually，任何新线程的默认值都是Normal。

Answer 2

您应该并行处理这些模拟，以便使用尽可能多的 CPU。为此，请为每次模拟运行创建一个Task。

using System.Threading.Tasks;

...

List<Task> tasks = new List<Task>();

for(;current_step < sim_times.Count; current_step++)
{
    var simTime = sim_times[current_step]; //extract the sim parameter
    Task.Factory.StartNew(() => power_flow(simTime)); //create a 'hot' task - one that is immediately scheduled for execution
}

Task.WaitAll(tasks.ToArray()); //wait for the simulations to finish so that you can process results.

Data Parallelism (Task Parallel Library)