华南俳烁实业有限公司

考試首頁 | 考試用書 | 培訓(xùn)課程 | 模擬考場 | 考試論壇  
  當(dāng)前位置:操作系統(tǒng) > Linux > 文章內(nèi)容
  

Linux基礎(chǔ)教程:計(jì)算CPU利用率

 [ 2016年2月27日 ] 【

一般來說對于需要大量cpu計(jì)算的進(jìn)程,當(dāng)前端壓力越大時(shí),CPU利用率越高。但對于I/O網(wǎng)絡(luò)密集型的進(jìn)程,即使請求很多,服務(wù)器的CPU也不一定很到,這時(shí)的服務(wù)瓶頸一般是在磁盤的I/O上。比較常見的就是,大文件頻繁讀寫的cpu開銷遠(yuǎn)小于小文件頻繁讀寫的開銷。因?yàn)樵贗/O吞吐量一定時(shí),小文件的讀寫更加頻繁,需要更多的cpu來處理I/O的中斷。

在Linux/Unix下,CPU利用率分為用戶態(tài),系統(tǒng)態(tài)和空閑態(tài),分別表示CPU處于用戶態(tài)執(zhí)行的時(shí)間,系統(tǒng)內(nèi)核執(zhí)行的時(shí)間,和空閑系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行的時(shí)間。平時(shí)所說的CPU利用率是指:
CPU執(zhí)行非系統(tǒng)空閑進(jìn)程的時(shí)間 / CPU總的執(zhí)行時(shí)間。

在Linux的內(nèi)核中,有一個全局變量:Jiffies。Jiffies代表時(shí)間。它的單位隨硬件平臺的不同而不同。系統(tǒng)里定義了一個常數(shù)HZ,代表每秒種最小時(shí)間間隔的數(shù)目,這個值可以在內(nèi)核編譯的時(shí)候修改。這樣jiffies的單位就是1/HZ。Intel平臺jiffies的單位是1/100 秒,這就是系統(tǒng)所能分辨的最小時(shí)間間隔了。這里以jiffies為1/100秒為例。每個CPU時(shí)間片,Jiffies都要加1。CPU的利用率就是用執(zhí)行用戶態(tài)+系統(tǒng)態(tài)的Jiffies除以總的Jifffies來表示。

在Linux系統(tǒng)中,可以用/proc/stat文件來計(jì)算cpu的利用率。這個文件包含了所有CPU活動的信息,該文件中的所有值都是從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻。
如:
[test@pc1 ~]$ cat /proc/stat
cpu 432661 13295 86656 422145968 171474 233 5346
cpu0 123075 2462 23494 105543694 16586 0 4615
cpu1 111917 4124 23858 105503820 69697 123 371
cpu2 103164 3554 21530 105521167 64032 106 334
cpu3 94504 3153 17772 105577285 21158 4 24
intr 1065711094 1057275779 92 0 6 6 0 4 0 3527 0 0 0 70 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7376958 0 0 0 0 0 0 0 1054602 0 0 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ctxt 19067887
btime 1139187531
processes 270014
procs_running 1
procs_blocked 0

輸出解釋
CPU以及CPU0、CPU1、CPU2、CPU3每行的每個參數(shù)意思(以第一行為例)為:
參數(shù)解釋
user (432661) 從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻,用戶態(tài)的CPU時(shí)間(單位:jiffies),不包含nice值為負(fù)的進(jìn)程。
nice (13295) 從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻,nice值為負(fù)的進(jìn)程所占用的CPU時(shí)間(單位:jiffies)
system (86656) 從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻,核心時(shí)間(單位:jiffies)
idle (422145968) 從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻,除硬盤IO等待時(shí)間以外其它等待時(shí)間(單位:jiffies)
iowait (171474) 從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻,硬盤IO等待時(shí)間(單位:jiffies)
irq (233) 從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻,硬中斷時(shí)間(單位:jiffies)
softirq (5346) 從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻,軟中斷時(shí)間(單位:jiffies)

CPU時(shí)間=user+system+nice+idle+iowait+irq+softirq 

“intr”這行給出中斷的信息,第一個為自系統(tǒng)啟動以來,發(fā)生的所有的中斷的次數(shù);然后每個數(shù)對應(yīng)一個特定的中斷自系統(tǒng)啟動以來所發(fā)生的次數(shù)。
“ctxt”給出了自系統(tǒng)啟動以來CPU發(fā)生的上下文交換的次數(shù)。
“btime”給出了從系統(tǒng)啟動到現(xiàn)在為止的時(shí)間,單位為秒。
“processes (total_forks) 自系統(tǒng)啟動以來所創(chuàng)建的任務(wù)的個數(shù)目。
“procs_running”:當(dāng)前運(yùn)行隊(duì)列的任務(wù)的數(shù)目。
“procs_blocked”:當(dāng)前被阻塞的任務(wù)的數(shù)目。

那么CPU利用率可以使用以下兩個方法。先取兩個采樣點(diǎn),然后計(jì)算其差值:
cpu usage=(idle2-idle1)/(cpu2-cpu1)*100
cpu usage=[(user_2 +sys_2+nice_2) - (user_1 + sys_1+nice_1)]/(total_2 - total_1)*100

以下用分別用bash和perl做的一個cpu利用率的計(jì)算:

total_0=USER[0]+NICE[0]+SYSTEM[0]+IDLE[0]+IOWAIT[0]+IRQ[0]+SOFTIRQ[0]
total_1=USER[1]+NICE[1]+SYSTEM[1]+IDLE[1]+IOWAIT[1]+IRQ[1]+SOFTIRQ[1]
cpu usage=(IDLE[0]-IDLE[1]) / (total_0-total_1) * 100

### bash實(shí)現(xiàn)

首頁 1 2 尾頁
本文糾錯】【告訴好友】【打印此文】【返回頂部
將考試網(wǎng)添加到收藏夾 | 每次上網(wǎng)自動訪問考試網(wǎng) | 復(fù)制本頁地址,傳給QQ/MSN上的好友 | 申請鏈接 | 意見留言 TOP
關(guān)于本站  網(wǎng)站聲明  廣告服務(wù)  聯(lián)系方式  站內(nèi)導(dǎo)航  考試論壇
Copyright © 2007-2013 中華考試網(wǎng)(Examw.com) All Rights Reserved
沁源县| 岚皋县| 禹城市| 金阳县| 冷水江市| 扶风县| 东台市| 新民市| 台中市| 保山市| 泰顺县| 喜德县| 刚察县| 广平县| 奉贤区| 濮阳市| 宁乡县| 铜梁县| 简阳市| 洛隆县| 左贡县| 曲水县| 舒城县| 于都县| 三明市| 芦溪县| 周宁县| 永修县| 朝阳市| 门头沟区| 克拉玛依市| 阳高县| 弥渡县| 远安县| 新乐市| 眉山市| 琼中| 开鲁县| 永州市| 嘉义市| 阜新市|