这是一个非常有趣的问题，所以让我来介绍一下场景。我在国家计算博物馆工作，我们刚刚设法让一台 1992 年的 Cray Y-MP EL 超级计算机运行起来，我们真的很想看看它能跑多快！
我们认为最好的方法是编写一个简单的 C 程序来计算素数并显示计算所需的时间，然后在快速的现代台式 PC 上运行该程序并比较结果。
我们很快就想出了这个代码来计算素数：
#include <stdio.h>
#include <time.h>
void main() {
clock_t start, end;
double runTime;
start = clock();
int i, num = 1, primes = 0;
while (num <= 1000) {
i = 2;
while (i <= num) {
if(num % i == 0)
break;
i++;
}
if (i == num)
primes++;
system("clear");
printf("%d prime numbers calculated\n",primes);
num++;
}
end = clock();
runTime = (end - start) / (double) CLOCKS_PER_SEC;
printf("This machine calculated all %d prime numbers under 1000 in %g seconds\n", primes, runTime);
}
在我们运行 Ubuntu 的双核笔记本电脑（Cray 运行 UNICOS）上，它运行得很好，CPU 使用率达到 100%，大约需要 10 分钟左右。当我回到家时，我决定在我的六核现代游戏电脑上尝试一下，这就是我们遇到的第一个问题。
我首先修改了代码以在 Windows 上运行，因为游戏 PC 使用的是 Windows，但遗憾的是发现该进程仅获得了大约 15% 的 CPU 功率。我认为 Windows 一定就是 Windows，所以我启动了 Ubuntu 的 Live CD，认为 Ubuntu 可以让该进程充分发挥其潜力，就像之前在我的笔记本电脑上所做的那样。
但我只使用了 5%！所以我的问题是，如何调整该程序以在 Windows 7 或 live Linux 中以 100% CPU 利用率运行在我的游戏机上？另一件很棒但不是必需的事情是，最终产品是否可以是一个可以轻松分发并在 Windows 计算机上运行的 .exe。
多谢！
附：当然，这个程序并不能真正与 Crays 8 专业处理器一起工作，这是一个完全不同的问题...如果您知道有关优化代码以在 90 年代的 Cray 超级计算机上工作的任何信息，请也给我们留言！
如果你想要100%的CPU，你需要使用1个以上的核心。为此，您需要多个线程。
这是使用 OpenMP 的并行版本：
我不得不将限制增加到1000000使其在我的机器上花费超过 1 秒。
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <omp.h>
int main() {
double start, end;
double runTime;
start = omp_get_wtime();
int num = 1,primes = 0;
int limit = 1000000;
#pragma omp parallel for schedule(dynamic) reduction(+ : primes)
for (num = 1; num <= limit; num++) {
int i = 2;
while(i <= num) {
if(num % i == 0)
break;
i++;
}
if(i == num)
primes++;
// printf("%d prime numbers calculated\n",primes);
}
end = omp_get_wtime();
runTime = end - start;
printf("This machine calculated all %d prime numbers under %d in %g seconds\n",primes,limit,runTime);
return 0;
}
Output:
这台机器在 29.753 秒内计算出了 1000000 以下的所有 78498 个素数
这是您的 100% CPU：
