1 ========
2 CPU 负载
3 ========
4
5 Linux通过``/proc/stat``和``/proc/uptime``导出各种信息，用户空间工具
6 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。
7 例如：
8
9 $ iostat
10 Linux 2.6.18.3-exp (linmac) 02/20/2007
11
12 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
13 10.01 0.00 2.92 5.44 0.00 81.63
14
15 ...
16
17 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
18 间用在系统空间，总体上有81.63%的时间是空闲的。
19
20 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
21 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。
22
23 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
24 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
25 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
26 增加最后一种状态下的计数。
27
28 举例
29 ---
30
31 假设系统有一个进程以如下方式周期性地占用cpu::
32
33 两个时钟中断之间的时间线
34 |-----------------------|
35 ^ ^
36 |_ 开始运行 |
37 |_ 开始睡眠
38 （很快会被唤醒）
39
40 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，
41 时间中断经常会发生）系统的负载将会是0
42
43 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``
44 中存在相当古怪的信息::
45
46 /* gcc -o hog smallhog.c */
47 #include <time.h>
48 #include <limits.h>
49 #include <signal.h>
50 #include <sys/time.h>
51 #define HIST 10
52
53 static volatile sig_atomic_t stop;
54
55 static void sighandler (int signr)
56 {
57 (void) signr;
58 stop = 1;
59 }
60 static unsigned long hog (unsigned long niters)
61 {
62 stop = 0;
63 while (!stop && --niters);
64 return niters;
65 }
66 int main (void)
67 {
68 int i;
69 struct itimerval it = { .it_interval = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 },
70 .it_value = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 } };
71 sigset_t set;
72 unsigned long v[HIST];
73 double tmp = 0.0;
74 unsigned long n;
75 signal (SIGALRM, &sighandler);
76 setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL);
77
78 hog (ULONG_MAX);
79 for (i = 0; i < HIST; ++i) v[i] = ULONG_MAX - hog (ULONG_MAX);
80 for (i = 0; i < HIST; ++i) tmp += v[i];
81 tmp /= HIST;
82 n = tmp - (tmp / 3.0);
83
84 sigemptyset (&set);
85 sigaddset (&set, SIGALRM);
86
87 for (;;) {
88 hog (n);
89 sigwait (&set, &i);
90 }
91 return 0;
92 }
93
94
95 参考
96 ---
97
98 - https://lore.kernel.org/r/loom.20070212T063225-663@post.gmane.org
99 - Documentation/filesystems/proc.rst (1.8)
100
101
102 谢谢
103 ---
104
105 Con Kolivas, Pavel Machek
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