zh_TW/admin-guide/cpu-load.rst

0001 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
0002
0003 .. include:: ../disclaimer-zh_TW.rst
0004
0005 :Translator: 胡皓文 Hu Haowen <src.res@email.cn>
0006
0007 ========
0008 CPU 負載
0009 ========
0010
0011 Linux通過``/proc/stat``和``/proc/uptime``導出各種信息，用戶空間工具
0012 如top(1)使用這些信息計算系統花費在某個特定狀態的平均時間。
0013 例如：
0014
0015     $ iostat
0016     Linux 2.6.18.3-exp (linmac)     02/20/2007
0017
0018     avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
0019               10.01    0.00    2.92    5.44    0.00   81.63
0020
0021     ...
0022
0023 這裡系統認爲在默認採樣周期內有10.01%的時間工作在用戶空間，2.92%的時
0024 間用在系統空間，總體上有81.63%的時間是空閒的。
0025
0026 大多數情況下``/proc/stat``的信息幾乎真實反映了系統信息，然而，由於內
0027 核採集這些數據的方式/時間的特點，有時這些信息根本不可靠。
0028
0029 那麼這些信息是如何被搜集的呢？每當時間中斷觸發時，內核查看此刻運行的
0030 進程類型，並增加與此類型/狀態進程對應的計數器的值。這種方法的問題是
0031 在兩次時間中斷之間系統（進程）能夠在多種狀態之間切換多次，而計數器只
0032 增加最後一種狀態下的計數。
0033
0034 舉例
0035 ---
0036
0037 假設系統有一個進程以如下方式周期性地占用cpu::
0038
0039      兩個時鐘中斷之間的時間線
0040     |-----------------------|
0041      ^                     ^
0042      |_ 開始運行           |
0043                            |_ 開始睡眠
0044                            （很快會被喚醒）
0045
0046 在上面的情況下，根據``/proc/stat``的信息（由於當系統處於空閒狀態時，
0047 時間中斷經常會發生）系統的負載將會是0
0048
0049 大家能夠想像內核的這種行爲會發生在許多情況下，這將導致``/proc/stat``
0050 中存在相當古怪的信息::
0051
0052         /* gcc -o hog smallhog.c */
0053         #include <time.h>
0054         #include <limits.h>
0055         #include <signal.h>
0056         #include <sys/time.h>
0057         #define HIST 10
0058
0059         static volatile sig_atomic_t stop;
0060
0061         static void sighandler (int signr)
0062         {
0063         (void) signr;
0064         stop = 1;
0065         }
0066         static unsigned long hog (unsigned long niters)
0067         {
0068         stop = 0;
0069         while (!stop && --niters);
0070         return niters;
0071         }
0072         int main (void)
0073         {
0074         int i;
0075         struct itimerval it = { .it_interval = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 },
0076                                 .it_value = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 } };
0077         sigset_t set;
0078         unsigned long v[HIST];
0079         double tmp = 0.0;
0080         unsigned long n;
0081         signal (SIGALRM, &sighandler);
0082         setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL);
0083
0084         hog (ULONG_MAX);
0085         for (i = 0; i < HIST; ++i) v[i] = ULONG_MAX - hog (ULONG_MAX);
0086         for (i = 0; i < HIST; ++i) tmp += v[i];
0087         tmp /= HIST;
0088         n = tmp - (tmp / 3.0);
0089
0090         sigemptyset (&set);
0091         sigaddset (&set, SIGALRM);
0092
0093         for (;;) {
0094                 hog (n);
0095                 sigwait (&set, &i);
0096         }
0097         return 0;
0098         }
0099
0100
0101 參考
0102 ---
0103
0104 - https://lore.kernel.org/r/loom.20070212T063225-663@post.gmane.org
0105 - Documentation/filesystems/proc.rst (1.8)
0106
0107
0108 謝謝
0109 ---
0110
0111 Con Kolivas, Pavel Machek
0112