1ccfaed7bSLukas Bulwahn======== 2e210c66dSTao ZhouCPU 负载 3ccfaed7bSLukas Bulwahn======== 4e210c66dSTao Zhou 5e210c66dSTao ZhouLinux通过``/proc/stat``和``/proc/uptime``导出各种信息,用户空间工具 6e210c66dSTao Zhou如top(1)使用这些信息计算系统花费在某个特定状态的平均时间。 7e210c66dSTao Zhou例如: 8e210c66dSTao Zhou 9e210c66dSTao Zhou $ iostat 10e210c66dSTao Zhou Linux 2.6.18.3-exp (linmac) 02/20/2007 11e210c66dSTao Zhou 12e210c66dSTao Zhou avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 13e210c66dSTao Zhou 10.01 0.00 2.92 5.44 0.00 81.63 14e210c66dSTao Zhou 15e210c66dSTao Zhou ... 16e210c66dSTao Zhou 17e210c66dSTao Zhou这里系统认为在默认采样周期內有10.01%的时间工作在用户空间,2.92%的时 18e210c66dSTao Zhou间用在系统空间,总体上有81.63%的时间是空闲的。 19e210c66dSTao Zhou 20e210c66dSTao Zhou大多数情况下``/proc/stat``的信息几乎真实反映了系统信息,然而,由于内 21e210c66dSTao Zhou核采集这些数据的方式/时间的特点,有时这些信息根本不可靠。 22e210c66dSTao Zhou 23e210c66dSTao Zhou那么这些信息是如何被搜集的呢?每当时间中断触发时,内核查看此刻运行的 24e210c66dSTao Zhou进程类型,并增加与此类型/状态进程对应的计数器的值。这种方法的问题是 25e210c66dSTao Zhou在两次时间中断之间系统(进程)能够在多种状态之间切换多次,而计数器只 26e210c66dSTao Zhou增加最后一种状态下的计数。 27e210c66dSTao Zhou 28e210c66dSTao Zhou举例 29e210c66dSTao Zhou--- 30e210c66dSTao Zhou 31e210c66dSTao Zhou假设系统有一个进程以如下方式周期性地占用cpu:: 32e210c66dSTao Zhou 33e210c66dSTao Zhou 两个时钟中断之间的时间线 34e210c66dSTao Zhou |-----------------------| 35e210c66dSTao Zhou ^ ^ 36e210c66dSTao Zhou |_ 开始运行 | 37e210c66dSTao Zhou |_ 开始睡眠 38e210c66dSTao Zhou (很快会被唤醒) 39e210c66dSTao Zhou 40e210c66dSTao Zhou在上面的情况下,根据``/proc/stat``的信息(由于当系统处于空闲状态时, 41e210c66dSTao Zhou时间中断经常会发生)系统的负载将会是0 42e210c66dSTao Zhou 43e210c66dSTao Zhou大家能够想象内核的这种行为会发生在许多情况下,这将导致``/proc/stat`` 44e210c66dSTao Zhou中存在相当古怪的信息:: 45e210c66dSTao Zhou 46e210c66dSTao Zhou /* gcc -o hog smallhog.c */ 47e210c66dSTao Zhou #include <time.h> 48e210c66dSTao Zhou #include <limits.h> 49e210c66dSTao Zhou #include <signal.h> 50e210c66dSTao Zhou #include <sys/time.h> 51e210c66dSTao Zhou #define HIST 10 52e210c66dSTao Zhou 53e210c66dSTao Zhou static volatile sig_atomic_t stop; 54e210c66dSTao Zhou 55e210c66dSTao Zhou static void sighandler (int signr) 56e210c66dSTao Zhou { 57e210c66dSTao Zhou (void) signr; 58e210c66dSTao Zhou stop = 1; 59e210c66dSTao Zhou } 60e210c66dSTao Zhou static unsigned long hog (unsigned long niters) 61e210c66dSTao Zhou { 62e210c66dSTao Zhou stop = 0; 63e210c66dSTao Zhou while (!stop && --niters); 64e210c66dSTao Zhou return niters; 65e210c66dSTao Zhou } 66e210c66dSTao Zhou int main (void) 67e210c66dSTao Zhou { 68e210c66dSTao Zhou int i; 69e210c66dSTao Zhou struct itimerval it = { .it_interval = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 }, 70e210c66dSTao Zhou .it_value = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 } }; 71e210c66dSTao Zhou sigset_t set; 72e210c66dSTao Zhou unsigned long v[HIST]; 73e210c66dSTao Zhou double tmp = 0.0; 74e210c66dSTao Zhou unsigned long n; 75e210c66dSTao Zhou signal (SIGALRM, &sighandler); 76e210c66dSTao Zhou setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL); 77e210c66dSTao Zhou 78e210c66dSTao Zhou hog (ULONG_MAX); 79e210c66dSTao Zhou for (i = 0; i < HIST; ++i) v[i] = ULONG_MAX - hog (ULONG_MAX); 80e210c66dSTao Zhou for (i = 0; i < HIST; ++i) tmp += v[i]; 81e210c66dSTao Zhou tmp /= HIST; 82e210c66dSTao Zhou n = tmp - (tmp / 3.0); 83e210c66dSTao Zhou 84e210c66dSTao Zhou sigemptyset (&set); 85e210c66dSTao Zhou sigaddset (&set, SIGALRM); 86e210c66dSTao Zhou 87e210c66dSTao Zhou for (;;) { 88e210c66dSTao Zhou hog (n); 89e210c66dSTao Zhou sigwait (&set, &i); 90e210c66dSTao Zhou } 91e210c66dSTao Zhou return 0; 92e210c66dSTao Zhou } 93e210c66dSTao Zhou 94e210c66dSTao Zhou 95e210c66dSTao Zhou参考 96e210c66dSTao Zhou--- 97e210c66dSTao Zhou 98*05a5f51cSJoe Perches- https://lore.kernel.org/r/loom.20070212T063225-663@post.gmane.org 99e210c66dSTao Zhou- Documentation/filesystems/proc.rst (1.8) 100e210c66dSTao Zhou 101e210c66dSTao Zhou 102e210c66dSTao Zhou谢谢 103e210c66dSTao Zhou--- 104e210c66dSTao Zhou 105e210c66dSTao ZhouCon Kolivas, Pavel Machek 106