cpu-load.rst

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  2CPU 负载
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  5Linux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：
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  9    $ iostat
 10    Linux 2.6.18.3-exp (linmac)     02/20/2007
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 12    avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
 13              10.01    0.00    2.92    5.44    0.00   81.63
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 15    ...
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 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。
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 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。
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 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。
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 28举例
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 31假设系统有一个进程以如下方式周期性地占用cpu::
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 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）
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 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
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 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::
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 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
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 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);
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 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);
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 84	sigemptyset (&set);
 85	sigaddset (&set, SIGALRM);
 86
 87	for (;;) {
 88		hog (n);
 89		sigwait (&set, &i);
 90	}
 91	return 0;
 92	}
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 95参考
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 98- https://lore.kernel.org/r/loom.20070212T063225-663@post.gmane.org
 99- Documentation/filesystems/proc.rst (1.8)
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101
102谢谢
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105Con Kolivas, Pavel Machek