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  • 概述今天主要带大家深入理解下CPU负载和cpu使用率方面的内容,下这中间是怎么计算的。CPU负载和 CPU使用率这两个从一定程度上都可以反映一台机器的繁忙程度.cpu使用率反映的是当前cpu的繁忙程度,忽高忽低的原因...

    概述

    今天主要带大家深入理解下CPU负载和cpu使用率方面的内容,看下这中间是怎么计算的。


    CPU负载和 CPU使用率

    这两个从一定程度上都可以反映一台机器的繁忙程度.

    cpu使用率反映的是当前cpu的繁忙程度,忽高忽低的原因在于占用cpu处理时间的进程可能处于io等待状态但却还未释放进入wait。

    平均负载(load average)是指某段时间内占用cpu时间的进程和等待cpu时间的进程数,这里等待cpu时间的进程是指等待被唤醒的进程,不包括处于wait状态进程。

    以上分析可以看出,一台机器很有可能处于低cpu使用率高负载的情况,因此看机器的繁忙程度应该结合两者,在cpu还空闲的情况下,如何提高io响应是减少负载的关键,很多人认为负载到几十了机器就非常繁忙了,其实如果这个时候cpu使用率比较低,则负载高可能不能很好说明问题,一旦cpu处理的进程处理完后,那些等待的进程也能立刻得到响应,这种情况下应该优化io读写速度。真到cpu使用率一直90%以上,即使平均负载只有个位数(比如某一个进程一直在运算),那机器其实也已经繁忙了~


    CPU负载的一个类比

    判断系统负荷是否过重,必须理解load average的真正含义。

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    首先,假设最简单的情况,你的电脑只有一个CPU,所有的运算都必须由这个CPU来完成。

    那么不妨把这个CPU想象成一座大桥,桥上只有一根车道,所有车辆都必须从这根车道上通过。(很显然,这座桥只能单向通行。)

    系统负荷为0,意味着大桥上一辆车也没有。

    系统负荷为0.5,意味着大桥一半的路段有车。

    系统负荷为1.0,意味着大桥的所有路段都有车,也就是说大桥已经"满"了。但是必须注意的是,直到此时大桥还是能顺畅通行的。

    系统负荷为1.7,意味着车辆太多了,大桥已经被占满了(100%),后面等着上桥的车辆为桥面车辆的70%。以此类推,系统负荷2.0,意味着等待上桥的车辆与桥面的车辆一样多;系统负荷3.0,意味着等待上桥的车辆是桥面车辆的2倍。总之,当系统负荷大于1,后面的车辆就必须等待了;系统负荷越大,过桥就必须等得越久。

    CPU的系统负荷,基本上等同于上面的类比。大桥的通行能力,就是CPU的最大工作量;桥梁上的车辆,就是一个个等待CPU处理的进程(process)。

    如果CPU每分钟最多处理100个进程,那么系统负荷0.2,意味着CPU在这1分钟里只处理20个进程;系统负荷1.0,意味着CPU在这1分钟里正好处理100个进程;系统负荷1.7,意味着除了CPU正在处理的100个进程以外,还有70个进程正排队等着CPU处理。

    为了电脑顺畅运行,系统负荷最好不要超过1.0,这样就没有进程需要等待了,所有进程都能第一时间得到处理。很显然,1.0是一个关键值,超过这个值,系统就不在最佳状态了,你要动手干预了。


    CPU负载-多处理器

    上面假设电脑只有1个CPU。如果电脑装了2个CPU,会发生什么情况呢?

    2个CPU,意味着电脑的处理能力翻了一倍,能够同时处理的进程数量也翻了一倍。

    还是用大桥来类比,两个CPU就意味着大桥有两根车道了,通车能力翻倍了。

    所以,2个CPU表明系统负荷可以达到2.0,此时每个CPU都达到100%的工作量。推广开来,n个CPU的电脑,可接受的系统负荷最大为n.0。


    CPU负载-多核处理器

    芯片厂商往往在一个CPU内部,包含多个CPU核心,这被称为多核CPU。

    在系统负荷方面,多核CPU与多CPU效果类似,所以考虑系统负荷的时候,必须考虑这台电脑有几个CPU、每个CPU有几个核心。然后,把系统负荷除以总的核心数,只要每个核心的负荷不超过1.0,就表明电脑正常运行。

    怎么知道电脑有多少个CPU核心呢?

    • "cat /proc/cpuinfo"命令,可以查看CPU信息。
    • "grep -c 'model name' /proc/cpuinfo"命令,直接返回CPU的总核心数。
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    系统负荷的经验法则

    系统负荷的经验法则是:

    当系统负荷持续大于0.7,你必须开始调查了,问题出在哪里,防止情况恶化。

    当系统负荷持续大于1.0,你必须动手寻找解决办法,把这个值降下来。

    当系统负荷达到5.0,就表明系统有很严重的问题,长时间没有响应,或者接近死机了,正常不应该让系统达到这个值。

    对于我的机器,有8个core,那么,load多少合适呢?

    #grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l#echo "0.7*24" |bc
    4abd2567d9f3cf75a58b601042959e63.png

    最佳观察时长

    我们一般在用top观察cpu负载时,其中的"load average"一共返回三个平均值----1分钟系统负荷、5分钟系统负荷,15分钟系统负荷,那么应该参考哪个值呢?

    8697e048c70e3f7c90e722ca2ebb39f9.png

    如果只有1分钟的系统负荷大于1.0,其他两个时间段都小于1.0,这表明只是暂时现象,问题不大。

    如果15分钟内,平均系统负荷大于1.0(调整CPU核心数之后),表明问题持续存在,不是暂时现象。所以,你应该主要观察"15分钟系统负荷",将它作为电脑正常运行的指标。


    后面会分享更多devops和DBA方面的内容,感兴趣的朋友可以关注一下~

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  • 申明源码进程cpu使用率cpu核心使用率总结app耗电监控之cpu使用率监控linux/android 获取进程或系统cpu使用率,可以简单的读取/proc/pid/stat /proc/stat等文件快速搞定。一个cat命令搞定。而mac os,却比较麻烦,...

    v2-3dbf7569e2b3e8c564e1653ce3b4df93_1440w.jpg?source=172ae18b
    • 申明
    • 源码
    • 进程cpu使用率
    • cpu核心使用率
    • 总结
    • app耗电监控之cpu使用率监控

    linux/android 获取进程或系统cpu使用率,可以简单的读取/proc/pid/stat /proc/stat等文件快速搞定。一个cat命令搞定。

    而mac os,却比较麻烦,几乎都是通过api编程方式,那是哪些api呢?

    android app 和iOS app 怎么做cpu 耗电监控呢?

    申明

    本文说的全是错的。

    源码

    • htop 源码: https://github.com/hishamhm/htop.git
    • apple 开源Darwin代码

    获取单个进程的 utime 和 stime

    //DarwinProcess.c
    

    核心代码:

    #define PROC_PIDTASKINFO		4
    

    cpu整体耗时

    typedef 

    cpu使用率是 抽样后取差值,再计算百分比

    // kernel cpu的 4种状态
    

    下面来看下各个cpu的各个状态的ticks怎么得来的

    ProcessList_allocateCPULoadInfo

    关键函数为:

    host_processor_info

    关键函数:

    processor_info

    PROCESSOR_DATA 定义:

    struct 

    总结

    cpu整体使用率:

    host_processor_info

    进程单个使用率:

    struct 

    app耗电监控之cpu使用率监控

    android app 和iOS app 怎么做cpu监控呢?

    可以参考上文方法,读取进程下各个线程cpu的utime stime等,如果使用率超过比如80%,那么就需要dump 线程堆栈 方便后续耗时耗电分析。


    话说 当年乔布斯重回苹果,收拾原来的mac os烂摊子,曾经和Linux之父 Linus 沟通 mac使用采用Linux作为内核,但是没谈成。不然现在的 mac iphone 就可能和Android 成为兄弟了。

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  • 在日常运维过程中,经常碰到的问题,就是cpu使用率高达100%,那遇到这个问题时,需要怎么去解决呢,不知道方法的小伙伴,就会感觉一筹莫展。如果知道方法,一步一步的去排查,很容易就能解决linux系统CPU资源耗尽的...
    eb74de4b58e7bd86fd616a27f6b7a420.png

    在日常运维过程中,经常碰到的问题,就是cpu使用率高达100%,那遇到这个问题时,需要怎么去解决呢,不知道方法的小伙伴,就会感觉一筹莫展。如果知道方法,一步一步的去排查,很容易就能解决linux系统CPU资源耗尽的故障。

    首先我们要定位到底什么原因导致cpu使用率超标,先定位看看是什么进程消耗掉了cpu资源。

    第一步可以使用ps命令查看一下

    ps aux|sort -n -k4|tail -20

    上述命令可以查看消耗cpu资源最多的20个进程,不过是逆序的,这样能定位出是什么进程引起的CPU资源耗尽。

    7e3a42039824f6fefaa0bf19b378703a.png

    喜欢top的同学,也可以用top进行查看,top工具使用也是很方便,这里就简单介绍一下top的使用

    在top里按cpu使用率排序

    top进入top界面之后,使用shift+p就可以按cpu进行排序

    在top里按内存使用率排序

    top进入top界面之后,使用shift+m就可以按内存进行排序

    到这里基本就可以定位到是什么进程占用了cpu资源,如果是mysql进程消耗大量的cpu资源,该怎么去定位呢。

    数据库占用CPU资源,90%以上情况是因为慢sql导致,原理也很简单,因为慢sql会导致全表扫描,扫描数据量太大,内存排序,磁盘排序,锁争用等。那怎么去排查呢,使用下面命令

    show full processlist

    查看到有sending data,copying to tmp table,copying to tmp table on disk,sorting result,using filesort,locked有这种状态的sql语句基本都是元凶了,杀掉这些慢sql查询就能解决问题,当然还得联系开发对相关程序进行优化处理。

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  • 概述今天主要带大家深入理解下CPU负载和cpu使用率方面的内容,下这中间是怎么计算的。CPU负载和 CPU使用率这两个从一定程度上都可以反映一台机器的繁忙程度.cpu使用率反映的是当前cpu的繁忙程度,忽高忽低的原因...

    概述

    今天主要带大家深入理解下CPU负载和cpu使用率方面的内容,看下这中间是怎么计算的。


    CPU负载和 CPU使用率

    这两个从一定程度上都可以反映一台机器的繁忙程度.

    cpu使用率反映的是当前cpu的繁忙程度,忽高忽低的原因在于占用cpu处理时间的进程可能处于io等待状态但却还未释放进入wait。

    平均负载(load average)是指某段时间内占用cpu时间的进程和等待cpu时间的进程数,这里等待cpu时间的进程是指等待被唤醒的进程,不包括处于wait状态进程。

    以上分析可以看出,一台机器很有可能处于低cpu使用率高负载的情况,因此看机器的繁忙程度应该结合两者,在cpu还空闲的情况下,如何提高io响应是减少负载的关键,很多人认为负载到几十了机器就非常繁忙了,其实如果这个时候cpu使用率比较低,则负载高可能不能很好说明问题,一旦cpu处理的进程处理完后,那些等待的进程也能立刻得到响应,这种情况下应该优化io读写速度。真到cpu使用率一直90%以上,即使平均负载只有个位数(比如某一个进程一直在运算),那机器其实也已经繁忙了~


    CPU负载的一个类比

    判断系统负荷是否过重,必须理解load average的真正含义。

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    首先,假设最简单的情况,你的电脑只有一个CPU,所有的运算都必须由这个CPU来完成。

    那么不妨把这个CPU想象成一座大桥,桥上只有一根车道,所有车辆都必须从这根车道上通过。(很显然,这座桥只能单向通行。)

    系统负荷为0,意味着大桥上一辆车也没有。

    系统负荷为0.5,意味着大桥一半的路段有车。

    系统负荷为1.0,意味着大桥的所有路段都有车,也就是说大桥已经"满"了。但是必须注意的是,直到此时大桥还是能顺畅通行的。

    系统负荷为1.7,意味着车辆太多了,大桥已经被占满了(100%),后面等着上桥的车辆为桥面车辆的70%。以此类推,系统负荷2.0,意味着等待上桥的车辆与桥面的车辆一样多;系统负荷3.0,意味着等待上桥的车辆是桥面车辆的2倍。总之,当系统负荷大于1,后面的车辆就必须等待了;系统负荷越大,过桥就必须等得越久。

    CPU的系统负荷,基本上等同于上面的类比。大桥的通行能力,就是CPU的最大工作量;桥梁上的车辆,就是一个个等待CPU处理的进程(process)。

    如果CPU每分钟最多处理100个进程,那么系统负荷0.2,意味着CPU在这1分钟里只处理20个进程;系统负荷1.0,意味着CPU在这1分钟里正好处理100个进程;系统负荷1.7,意味着除了CPU正在处理的100个进程以外,还有70个进程正排队等着CPU处理。

    为了电脑顺畅运行,系统负荷最好不要超过1.0,这样就没有进程需要等待了,所有进程都能第一时间得到处理。很显然,1.0是一个关键值,超过这个值,系统就不在最佳状态了,你要动手干预了。


    CPU负载-多处理器

    上面假设电脑只有1个CPU。如果电脑装了2个CPU,会发生什么情况呢?

    2个CPU,意味着电脑的处理能力翻了一倍,能够同时处理的进程数量也翻了一倍。

    还是用大桥来类比,两个CPU就意味着大桥有两根车道了,通车能力翻倍了。

    所以,2个CPU表明系统负荷可以达到2.0,此时每个CPU都达到100%的工作量。推广开来,n个CPU的电脑,可接受的系统负荷最大为n.0。


    CPU负载-多核处理器

    芯片厂商往往在一个CPU内部,包含多个CPU核心,这被称为多核CPU。

    在系统负荷方面,多核CPU与多CPU效果类似,所以考虑系统负荷的时候,必须考虑这台电脑有几个CPU、每个CPU有几个核心。然后,把系统负荷除以总的核心数,只要每个核心的负荷不超过1.0,就表明电脑正常运行。

    怎么知道电脑有多少个CPU核心呢?

    • "cat /proc/cpuinfo"命令,可以查看CPU信息。
    • "grep -c 'model name' /proc/cpuinfo"命令,直接返回CPU的总核心数。
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    系统负荷的经验法则

    系统负荷的经验法则是:

    当系统负荷持续大于0.7,你必须开始调查了,问题出在哪里,防止情况恶化。

    当系统负荷持续大于1.0,你必须动手寻找解决办法,把这个值降下来。

    当系统负荷达到5.0,就表明系统有很严重的问题,长时间没有响应,或者接近死机了,正常不应该让系统达到这个值。

    对于我的机器,有8个core,那么,load多少合适呢?

    #grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l#echo "0.7*24" |bc
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    最佳观察时长

    我们一般在用top观察cpu负载时,其中的"load average"一共返回三个平均值----1分钟系统负荷、5分钟系统负荷,15分钟系统负荷,那么应该参考哪个值呢?

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    如果只有1分钟的系统负荷大于1.0,其他两个时间段都小于1.0,这表明只是暂时现象,问题不大。

    如果15分钟内,平均系统负荷大于1.0(调整CPU核心数之后),表明问题持续存在,不是暂时现象。所以,你应该主要观察"15分钟系统负荷",将它作为电脑正常运行的指标。


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    千次阅读 2015-06-12 17:13:59
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