- Preklad
Metriku, ktorú nazývame „zaťaženie procesora“, mnohí ľudia v skutočnosti nechápu úplne správne. Čo je to „zaťaženie CPU“? Je náš procesor zaneprázdnený? Nie, to nie je pravda. Áno, áno, hovorím o rovnakom klasickom zaťažení CPU, ktoré ukazujú všetky nástroje na analýzu výkonu - od správcu úloh systému Windows až po najvyšší príkaz v systéme Linux.
Čo znamená „procesor je teraz zaťažený na 90 %“? Možno si myslíte, že to vyzerá nejako takto:
Ale v skutočnosti to vyzerá takto:
"Idle" znamená, že procesor je schopný vykonávať nejaké inštrukcie, ale nerobí to, pretože na niečo čaká - napríklad I/O z RAM. Percento skutočnej a nečinnej práce na obrázku vyššie je to, čo vidím deň čo deň v reálnych aplikáciách bežiacich na skutočných serveroch. Existuje veľká šanca, že váš program trávi čas rovnakým spôsobom a vy o tom neviete.
čo to pre teba znamená? Pochopenie toho, koľko času procesor skutočne vykonáva určité operácie a koľko času len čaká na dáta, niekedy umožňuje zmeniť váš kód, čím sa zníži výmena dát s RAM. Platí to najmä v súčasnej realite cloudových platforiem, kde sú politiky automatického škálovania niekedy priamo viazané na zaťaženie CPU, čo znamená, že každý ďalší cyklus „nečinnej“ práce nás stojí veľmi reálne peniaze.
Čo je to vlastne zaťaženie CPU?
Táto metrika, ktorú nazývame „zaťaženie CPU“ v skutočnosti znamená niečo ako „čas bez nečinnosti“: to znamená, že toto je množstvo času, ktoré procesor strávil vo všetkých vláknach okrem špeciálneho vlákna „Idle“. Jadro vášho operačného systému (nech je čokoľvek) meria toto množstvo času pri prepínaní kontextu medzi vláknami vykonávania. Ak sa vlákno vykonávania príkazu prepne na vlákno, ktoré nie je nečinné a beží 100 milisekúnd, potom jadro operačného systému započíta tento čas ako čas, ktorý CPU strávi vykonávaním skutočnej práce v tomto vlákne.Táto metrika sa prvýkrát objavila v tejto podobe súčasne s príchodom operačných systémov na zdieľanie času. Programátorský manuál pre počítač v lunárnom module Apollo (v tej dobe pokročilý systém zdieľania času) nazval jeho nečinné vlákno špeciálnym názvom „DUMMY JOB“ a inžinieri porovnali počet príkazov vykonaných týmto vláknom s počtom príkazy vykonávané pracovnými vláknami – to im umožnilo pochopiť zaťaženie procesora.
Čo je teda na tomto prístupe zlé?
Dnes sú procesory oveľa rýchlejšie ako RAM a čakanie na dáta začalo zaberať leví podiel toho, čo sme zvykli nazývať „čas CPU“. Keď vo výstupe príkazu top uvidíte vysoké percento využitia procesora, možno si myslíte, že prekážkou je procesor (hardvér na základnej doske pod chladičom a chladičom), aj keď v skutočnosti pôjde o úplne iné zariadenie - banky RAM.
Situácia sa časom dokonca zhoršuje. Po dlhú dobu boli výrobcovia procesorov schopní zvyšovať rýchlosť svojich jadier rýchlejšie ako výrobcovia pamätí zvyšovali rýchlosť prístupu k pamäti a znižovali latenciu. Niekde v roku 2005 sa na trhu objavili procesory s frekvenciou 3 Hz a výrobcovia sa sústredili na zvyšovanie počtu jadier, hypertrading, multi-soketové konfigurácie – a to všetko kládlo ešte väčšie nároky na rýchlosť výmeny dát! Výrobcovia procesorov sa snažili problém nejako vyriešiť zväčšením vyrovnávacej pamäte procesora, rýchlejšími zbernicami atď. To, samozrejme, trochu pomohlo, ale situáciu to radikálne nezmenilo. Väčšinu času už čakáme, kým pamäť „zaťaží procesor“ a situácia sa len zhoršuje.
Ako pochopiť, čo vlastne procesor robí?
Používanie počítadiel výkonu hardvéru. V systéme Linux ich možno čítať pomocou perf a iných podobných nástrojov. Tu je napríklad meranie výkonu celého systému počas 10 sekúnd:# výkonová štatistika -a -- spánok 10 Štatistika počítadla výkonu pre "široký systém": 641398,723351 hodiny úlohy (ms) # 64 116 využitých procesorov (100,00 %) 379 651 prepínačov kontextu # 0,592 k/s (101,04 %) 5 # 0,080 K/s (100,00 %) 13 423 039 chýb stránky # 0,021 M/s 1 433 972 173 374 cyklov # 2,236 GHz (75,02 %)
Kľúčovou metrikou je tu " počet inštrukcií za cyklus hodín" (insns per cycle: IPC), ktorý ukazuje, koľko inštrukcií procesor v priemere vykonal pre každý taktovací cyklus. Zjednodušene: čím väčšie toto číslo, tým lepšie. Vo vyššie uvedenom príklade je toto číslo 0,78, čo na prvý pohľad nezdá sa to až tak zlý výsledok (78 % času bolo vykonaných užitočných prác?) Ale nie, na tomto procesore môže byť maximálna možná hodnota IPC 4,0 (je to spôsobené tým, ako moderné procesory prijímajú a vykonávajú inštrukcie. Hodnota IPC (rovnajúca sa 0,78) je iba 19,5 % maximálnej možnej rýchlosti vykonávania pokynov A v procesoroch Intel počnúc Skylake je maximálna hodnota IPC už 5,0.
V oblakoch
Keď pracujete vo virtuálnom prostredí, nemusíte mať prístup k skutočným počítadlám výkonu (závisí to od použitého hypervízora a jeho nastavení). Tu je článok o tom, ako to funguje v Amazon EC2.Interpretácia údajov a odozva
Ak máte IPC< 1.0 , potom vám blahoželám, vaša aplikácia nečinne čaká na dáta z RAM. Vašou stratégiou na optimalizáciu výkonu v tomto prípade nebude zníženie počtu inštrukcií v kóde, ale zníženie počtu prístupov do RAM a aktívnejšie využívanie cache, najmä na systémoch NUMA. Z hardvérového hľadiska (ak to viete ovplyvniť) by bolo rozumné zvoliť procesory s väčšou veľkosťou vyrovnávacej pamäte, rýchlejšou pamäťou a zbernicou.Ak máte IPC > 1,0, potom vaša aplikácia netrpí ani tak čakaním na dáta, ale nadmerným počtom vykonávaných pokynov. Hľadajte efektívnejšie algoritmy, nerobte zbytočnú prácu, ukladajte výsledky opakovaných operácií do vyrovnávacej pamäte. Použitie nástrojov na konštrukciu a analýzu Flame Graphs môže byť skvelým spôsobom, ako získať prehľad. Z hardvérového hľadiska môžete použiť rýchlejšie procesory a zvýšiť počet jadier.
Ako vidíte, čiaru som nakreslil pri hodnote IPC 1,0. Odkiaľ mám toto číslo? Vypočítal som to pre svoju platformu a ak neveríte môjmu odhadu, môžete si ho vypočítať pre svoj. Ak to chcete urobiť, napíšte dve aplikácie: jedna by mala zaťažiť procesor 100% vláknom vykonávania pokynov (bez aktívneho prístupu k veľkým blokom pamäte RAM) a druhá by mala naopak aktívne manipulovať s údajmi v pamäti RAM a vyhnúť sa náročným výpočtom. Zmerajte IPC pre každú z nich a urobte priemer. Toto bude približný bod obratu pre vašu architektúru.
Čo by mali nástroje na monitorovanie výkonu skutočne ukázať
Verím, že každý nástroj na monitorovanie výkonu by mal zobrazovať hodnotu IPC vedľa zaťaženia procesora. Robí sa to napríklad v tiptop nástroji pre Linux:Tiptop - Úlohy: 96 celkom, 3 zobrazená obrazovka 0: predvolené PID [ %CPU] %SYS P Mcycle Minstr IPC %MISS %BMIS %BUS COMMAND 3897 35,3 28,5 4 274,06 178,23 0,65 0,06 0,61 0,00 java 6.00 2 125,55 1,44 0,34 0,26 0,0 nm-applet 900 0,9 0,0 6 25,91 55,55 2,14 0,12 0,21 0,0 dbus-daemo
Iné dôvody nesprávneho výkladu pojmu „zaťaženie CPU“
Procesor môže vykonávať svoju prácu pomalšie nielen kvôli strate času pri čakaní na dáta z RAM. Ďalšie faktory môžu zahŕňať:- kolísanie teploty CPU
- Variácia frekvencie procesora s technológiou Turboboost
- Zmena frekvencie procesora jadrom OS
- Problém priemerných výpočtov: 80 % priemernej záťaže za meraciu periódu za minútu nemusí byť katastrofou, ale môže tiež skrývať skoky až do 100 %
- Spinlocks: CPU je zaneprázdnený vykonávaním pokynov a má vysoké IPC, ale v skutočnosti je aplikácia zablokovaná a nevykonáva žiadnu skutočnú prácu
Závery
Využitie CPU sa v dnešnej dobe stalo výrazne nepochopenou metrikou: zahŕňa množstvo času, počas ktorého čaká na dáta z pamäte RAM, čo môže trvať ešte dlhšie ako vykonanie skutočných príkazov. Skutočné zaťaženie procesora môžete určiť pomocou ďalších metrík, ako sú inštrukcie na takt (IPC). Hodnoty menšie ako 1,0 znamenajú, že ste obmedzení rýchlosťou výmeny údajov s pamäťou a vyššie hodnoty znamenajú, že procesor je silne zaťažený prúdom inštrukcií. Výkonnostné nástroje by sa mali zlepšiť tak, aby zobrazovali IPC (alebo niečo podobné) priamo vedľa zaťaženia procesora, čo používateľovi poskytne úplné pochopenie situácie. So všetkými týmito údajmi môžu vývojári podniknúť určité kroky na optimalizáciu svojho kódu presne v tých oblastiach, kde to prinesie najväčší úžitok. – Igor (správca)V tomto článku vám poviem, čo robiť, ak je zaťaženie procesora v systéme Windows 7 100%, ako aj nuansy s tým spojené.
Je veľmi nepríjemné zistiť, že váš počítač je zaneprázdnený niečím nepochopiteľným a celý systém sa spomaľuje. A čo je najdôležitejšie, čo robiť v takýchto situáciách? Väčšina používateľov sú obyčajní ľudia, nie technicky vyspelí remeselníci. Samozrejme, niekedy dochádza ku komickým situáciám, kedy je na vine používateľ, ktorý spúšťa množstvo programov náročných na zdroje, no častejšie je opak pravdou. Sedíte pri počítači, surfujete po internete a zrazu sa systém začne spomaľovať.
Procesor je vyťažený na 100 %, čo mám robiť v systéme Windows 7?
V skutočnosti môže byť veľa dôvodov, prečo je procesor 100% zaťažený v systéme Windows 7, a niektoré z nich sú veľmi špecifické. Rovnako tak existuje práve toľko možných odpovedí na otázku, čo robiť. Nemali by ste však byť sklamaní a smutní. Vo väčšine prípadov je problém vyriešený nezávislým úsilím. Ďalej vám teda poviem najčastejšie dôvody a spôsoby ich riešenia.
Poznámka: Okrem toho je to jednoducho užitočný postup, ktorý niekedy umožňuje vášmu počítaču bežať výrazne rýchlejšie.
4. Zmrazené programy. Neexistujú žiadne dokonalé programy. Vždy budú chyby a problémy. Je teda celkom možné, že niektoré programy jednoducho zaťažujú váš procesor v dôsledku porúch alebo výpočtu niektorých zložitých algoritmov. Čo robiť v takýchto situáciách je napísané v časti Ako ukončiť zamrznutý program v systéme Windows 7.
5. Musíte vyčistiť počítač. Zdalo by sa, že napríklad obyčajný prach môže súvisieť s pomalosťou operačného systému. Ale priamo. Faktom je, že na ochranu pred prehriatím im výrobcovia zariadení (vrátane procesora) poskytujú špeciálne senzory. A ak teplota dosiahne maximum, potom sa buď zariadenie vypne, alebo sa počítač úplne vypne. V procesore je niekoľko takýchto zón a keď sa dosiahne jedna z horných zón, aby sa znížilo zahrievanie, výkon CPU jednoducho začne klesať, a preto sa počítač začne „strašne spomaliť“.
Poznámka: Materiál z odseku 5 obsahuje dobrý výber článkov, ktoré zahŕňajú množstvo otázok, ako aj množstvo bežných problémov, takže odporúčam prečítať si ho, aj keď ste už svoj problém vyriešili.
Teraz poznáte hlavné dôvody spomalenia počítača a 100% zaťaženia procesora v systéme Windows 7, ako aj to, čo robiť v takýchto situáciách.
Pomerne často sa používatelia sťažujú na 100-percentné zaťaženie procesora. V tomto prípade sa počítač často stáva „tupým“ a neumožňuje mu normálne fungovať. Najzaujímavejšie je, že aj keď preinštalujete systém Windows, situácia sa vo všetkých prípadoch nezmení. Čo robiť, čo robiť?
V skutočnosti môže byť veľa dôvodov, takže sa pozrime na tie najpravdepodobnejšie.
Ak spustíte Správcu úloh a uvidíte nejaký program, ktorý využíva váš procesor, okamžite ho zastavte a odinštalujte alebo preinštalujte. S najväčšou pravdepodobnosťou je to jednoducho v konflikte s nejakou inou aplikáciou alebo, alternatívne, môže to byť vírus. Preto v tomto prípade musíte použiť antivírus s databázami aktualizovanými na najnovšiu verziu a skenovať systém. Je tiež veľmi vhodné použiť antivírusový nástroj, ako je , ktorý dokáže nájsť škodlivé súbory, ktoré antivírus nie vždy zistí.
Ale pokiaľ ide o programy tretích strán, všetko je oveľa jednoduchšie. Oveľa horšie je to, keď je sťahovanie spojené s niektorým z procesov Windowsu. Najčastejšie hovoríme o tom, o čom som už pred časom dosť podrobne hovoril.
Pointa je nasledovná: svchost.exe umožňuje službám vo forme dll súborov spustiť svoj kód v ich adresnom priestore, takže v správcovi úloh môže používateľ vidieť niekoľko spustených kópií svchost.exe.
To je normálne. Samozrejme, s výnimkou, keď sa pod rúškom procesu skrýva určitý vírus. Pamätajte, že svchost.exe sa nikdy nespustí ako používateľ a nebudete ho môcť nájsť pri spustení. Ak sa to stane, máte škodlivý súbor alebo program, ktorý nesúvisí so systémom Windows.
Povedzme, že ste nenašli žiadny vírus. Prečo sa procesor zaťažuje? Najčastejšie je to spôsobené tým, že nemáte nainštalované aktualizácie pre operačný systém Windows. Ako to súvisí? V skutočnosti je všetko jednoduché: akonáhle sa používateľ pripojí na internet, systém sa služby pýta, ktoré aktualizácie sa objavili a ktoré už boli nainštalované. Toto nie je najjednoduchší proces a v podstate zahŕňa skenovanie systému, ako je to napríklad v prípade antivírusu. Preto bude skenovanie prebiehať takmer neustále, kým sa nerozhodnete nainštalovať aktualizácie.
Čo by mali robiť tí, ktorí nechcú inštalovať aktualizácie? Jediná možnosť je toto, čo sa veľmi neodporúča. Ak sa však stále rozhodnete urobiť tento krok, prejdite na ovládací panel a vyberte položku „Windows Update“. V okne, ktoré sa otvorí, kliknite na „Nastavenia“.
V novom okne v podsekcii „Dôležité aktualizácie“ vyberte „Nekontrolovať aktualizácie (neodporúča sa)“ a potom kliknite na tlačidlo OK.
Reštartujte počítač, potom prejdite do správcu úloh a skontrolujte zaťaženie procesora.
Ďalšou možnosťou je procesný konflikt. V tomto prípade môžeme hovoriť aj o procese svchost.exe, ktorý však nemá nič spoločné s aktualizáciou. Môže sa stať, že proces je spojený so službou, ktorú je potrebné deaktivovať. V niektorých prípadoch pomáha vrátiť ovládače späť alebo ich preinštalovať na novšiu verziu pre určité služby.
V rozľahlosti RuNet bola nájdená táto metóda - vyberte sieťový kábel zo zásuvky a vložte ho späť. Nie je jasné, prečo to pomáha, ale existuje veľa pozitívnych reakcií.
Samozrejme, nemali by ste zabudnúť na samotný procesor - môže sa jednoducho prehriať. V tomto prípade musíte zistiť, o čo presne ide. Možno je čas vymeniť teplovodivú pastu.
Keď sa váš počítač spomalí, nie je to, mierne povedané, veľmi dobré – osobne ma to veľmi znervózňuje. Preto musíte naliehavo pochopiť, čo presne načítava počítač, aký program.
V skutočnosti je to veľmi jednoduché a máme na to všetky nástroje v samotnom systéme Windows 10 (a existujú aj v starších verziách).
Keď pochopíte, o aký druh programu ide, je logické ho nemilosrdne „vypnúť“ a tým oslobodiť počítač od záťaže. Ale! Nie každý program je možné ukončiť týmto spôsobom, ak ide o systémový program, potom je lepšie sa ho nedotýkať a iba reštartovať, ak je vám známy, potom ho môžete ukončiť, ak sa nerobí nič dôležité v programe.
Alebo je to možno vírus? Možno, ale potom bude systém pravidelne stagnovať. Antivírus sa môže načítať napríklad aj počas hĺbkovej kontroly počítača (táto kontrola sa nazýva „hlboká heuristická analýza“).Teraz prejdime priamo k hľadaniu programu, ktorý načíta počítač. Ako príklad konkrétne povolím test výkonu vo WinRAR, aby som sa uistil, že nejaký program silne zaťažuje počítač, a teraz vám ukážem, ako ho nájsť.
Spustite správcu (kliknite pravým tlačidlom myši na panel úloh):
Otvorí sa okno (ak nič nie je, kliknite na tlačidlo Viac podrobností v ľavom dolnom rohu je len to, že správca nie je úplne otvorený), kde musíte vybrať stĺpec CPU, takže triedenie je založené na tom, kto a koľko načítava vaše percentá. Vo všeobecnosti som klikol a pozrite sa, okamžite vidíte, že veľké percento ide do WinRAR (a naozaj sa načíta, pretože som spustil test):
To znamená, že týmto spôsobom môžete zistiť, ktorý program načítava váš počítač. A takto to môžete vypnúť:
Ale nie je vždy možné vypnúť program týmto spôsobom, ak je to možné, je lepšie reštartovať.
Teraz druhá metóda, je informatívnejšia - pomocou zoznamu procesov v tom istom manažérovi prejdeme na kartu Podrobnosti a bude tam zoznam procesov. Tam je tiež potrebné kliknúť na stĺpec CPU:
A opäť vidíme vinníka – toto je proces WinRAR.exe, ale plus tu je, že v stĺpci Používateľské meno tiež uvidíte, pod akým názvom proces beží! To znamená, že ak z vášho (a nie z systémy, MIESTNA SLUŽBA, DWM-1, SIEŤOVÁ SLUŽBA alebo podobne) a ak tento proces/program nerobí nič mimoriadne dôležité, môžete ho vypnúť. Ak nie vo vašom mene, to znamená, že ho spustil samotný systém, je lepšie sa ho nedotknúť, ale reštartovať.
Ak chcete program vypnúť, kliknite pravým tlačidlom myši a vyberte tam Zrušiť úlohu:
Týmito jednoduchými spôsobmi môžete zakázať prácu tých programov, ktoré zaťažujú váš počítač, ale najlepšie je zistiť, prečo program zaťažuje procesor natoľko, že ste nútení manuálne vypnúť jeho prácu.
Operačný systém Windows vykonáva veľké množstvo úloh na pozadí, ktoré môžu negatívne ovplyvniť výkon počítačov s nízkou spotrebou. Jedným z procesov, ktoré načítavajú RAM, disk alebo CPU, je System.exe. V „Správcovi úloh“ môžete vidieť, že systémový súbor načítava systém Windows, a ak presnejšie, načítava hardvér počítača. Majiteľ počítača môže tento problém vyriešiť sám, ak bude postupovať podľa niekoľkých jednoduchých krokov.
Systémový proces načíta pevný disk a pamäť na 100 %
Systém je proces operačného systému Windows, ktorý nie je vírusom, na rozdiel od všeobecného presvedčenia. Je zodpovedný za spúšťanie aplikácií v režime „na pozadí“, to znamená bez aktívnej kontroly zo strany používateľa. Tento proces nie je skrytý a možno ho ľahko nájsť v Správcovi úloh.
Hlavným problémom procesu System.exe je, že ho nemožno zastaviť. Ak teda systém načítava pamäť RAM alebo pevný disk počítača, nebude možné ho vypnúť pomocou jednoduchých metód. Zníženie priority procesu pomocou štandardných nástrojov Windows tiež nevedie k úspechu. 
Proces System je pozoruhodný tým, že postupne zaberá RAM a nakoniec ju úplne načíta. Zároveň je možné v „Správcovi úloh“ poznamenať, že systém nenačítava viac ako 200 - 400 MB pamäte RAM, ale bude úplne naplnený a počítač začne pri vykonávaní akýchkoľvek úloh vážne zamrznúť. Podobne môže systémový proces načítať pevný disk.
Ak chcete zabrániť tomu, aby systémový súbor načítal váš počítač a spotreboval nadmerné množstvo zdrojov, mali by ste vypnúť niektoré úlohy „na pozadí“ v operačnom systéme Windows:
Ak môže ktorýkoľvek vlastník počítača vypnúť a odstrániť DrWeb bez ďalších výziev, ďalšie dve úlohy sa zvládajú ťažšie a povieme vám o nich trochu podrobnejšie.
Ako zakázať automatické aktualizácie a systémové služby systému Windows 10
Spoločnosť Microsoft poskytla možnosť automatickej aktualizácie softvéru v operačnom systéme Windows 10 a starších verziách. Bohužiaľ, táto funkcia na niektorých počítačoch vedie k tomu, že pri kontrole dostupných aktualizácií v službách Microsoft systémový súbor načíta pamäť RAM alebo pevný disk. V tomto prípade je jediným riešením deaktivácia automatických aktualizácií systému Windows 10. Upozornenie: Ak ste zakázali automatické aktualizácie systému Windows 10, odporúčame vám každých pár mesiacov (alebo týždňov) sami skontrolovať dostupnosť nových verzií operačného systému.
Zakázanie automatických aktualizácií v systéme Windows 10 je pomerne jednoduché, musíte:
Podľa vyššie uvedených pokynov operačný systém zakáže službu, ktorá na pozadí automaticky kontroluje, či je verzia systému Windows spustená v počítači aktuálna.
Okrem automatickej aktualizácie systému Windows 10, aby proces System nezaťažoval systém, musíte vypnúť niektoré služby. V ponuke „Služby“, ktorá sa otvorí príkazom services.msc, musíte tiež zastaviť a potom vypnúť nasledujúce miestne služby:
Poznámka: V závislosti od verzie operačného systému Windows a počtu nainštalovaných ovládačov a kodekov nemusia byť niektoré z vyššie uvedených služieb dostupné.
Po vypnutí antivírusu DrWeb, automatických aktualizácií systému Windows 10 a niektorých služieb by ste mali reštartovať počítač. Zakázaním množstva úloh, ktoré zaberali veľa počítačových zdrojov, by sa mal výkon systému vo všeobecnosti zlepšiť a v Správcovi úloh zmizne problém s načítaním pevného disku a RAM.