理解Linux CPU負載和 CPU使用率

CPU負載與CPU使用率

#這兩個從一定程度上都可以反映一台機器的繁忙程度.

cpu使用率反映的是當前cpu的繁忙程度，忽高忽低的原因在於佔用cpu處理時間的進程可能處於io等待狀態但卻還未釋放進入wait。

平均負載（load average）是指某段時間佔用cpu時間的進程和等待cpu時間的進程數，這裡等待cpu時間的進程是指等待被喚醒的進程，不包括處於wait狀態進程。

以上分析可以看出，一台機器很有可能處於低cpu使用率高負載的情況，因此看機器的繁忙程度應該結合兩者，從實際的使用情況觀察，自己的一台雙核心志強2.8GHZ，2G記憶體的機器在平均負載到50左右，cpu使用率才接近100%（應用有不少io操作），這種情況下應用還算流暢，實際訪問延遲不是很高。因此在cpu還空閒的情況下，如何提高io響應是減少負載的關鍵，很多人認為負載到幾十了機器就非常繁忙了，我倒覺得如果這個時候cpu使用率比較低，則負載高可能不能很好說明問題，一旦cpu處理的進程處理完後，那些等待的進程也能立刻得到回應，這種情況下應該優化io讀寫速度。真到cpu使用率一直90%以上，即使平均負載只有個位數（例如某一個進程一直在運算），那機器其實也已經繁忙了~

其實，在前面的文章中，也有寫到cpu使用率低負載高，原因分析 cpu使用率低，但是load很高，load很高的可能是IO

CPU負載的一個類比

# #判斷系統負荷是否過重，必須理解load average的真正意義。下面，我根據"Understanding Linux CPU Load"這篇文章，試著用最通俗的語言，解釋這個問題。

首先，假設最簡單的情況，你的電腦只有一個CPU，所有的運算都必須由這個CPU來完成。
那麼，我們不妨把這個CPU想像成一座大橋，橋上只有一條車道，所有車輛都必須從這根車道上通過。 （很顯然，這座橋只能單向通行。）
系統負荷為0，意味著大橋上一輛車也沒有。

系統負荷為0.5，表示大橋一半的路段有車。

系統負荷為1.0，表示大橋的所有路段都有車，也就是說大橋已經"滿"了。但是必須注意的是，直到此時大橋還是能順暢通行的。

系統負載為1.7，表示車輛太多了，大橋已經被佔滿了（100%），後面等著上橋的車輛為橋面車輛的70%。以此類推，系統負荷2.0，意味著等待上橋的車輛與橋面的車輛一樣多；系統負荷3.0，意味著等待上橋的車輛是橋面車輛的2倍。總之，當系統負荷大於1，後面的車輛就必須等待了；系統負荷越大，過橋就必須等越久。

CPU的系統負荷，基本上等同於上面的類比。大橋的通行能力，就是CPU的最大工作量；橋樑上的車輛，就是一個個等待CPU處理的過程（process）。

如果CPU每分鐘最多處理100個進程，那麼系統負荷0.2，表示CPU在這1分鐘只處理20個進程；系統負荷1.0，表示CPU在這1分鐘正好處理100個進程；系統負荷1.7，意味著除了CPU正在處理的100個進程以外，還有70個進程正排隊等著CPU處理。
為了電腦順暢運行，系統負載最好不要超過1.0，這樣就沒有進程需要等待了，所有進程都能第一時間處理。很顯然，1.0是一個關鍵值，超過這個值，系統就不在最佳狀態了，你要動手幹預了。

CPU負載-多處理器

上面，我們假設你的電腦只有1個CPU。如果你的電腦裝了2個CPU，會發生什麼事呢？

2個CPU，意味著電腦的處理能力增加了一倍，能夠同時處理的進程數量也增加了一倍。
還是用大橋來類比，兩個CPU就意味著大橋有兩根車道了，通車能力翻倍了。

所以，2個CPU表示系統負載可以達到2.0，此時每個CPU都達到100%的工作量。推廣開來，n個CPU的電腦，可接受的系統負荷最大為n.0。

CPU負載-多核心處理器

晶片廠商往往在一個CPU內部，包含多個CPU核心，稱為多核心CPU。

在系統負載方面，多核心CPU與多CPU效果類似，所以考慮系統負載的時候，必須考慮這台電腦有幾個CPU、每個CPU有幾個核心。然後，把系統負載除以總的核心數，只要每個核心的負載不超過1.0，就表示電腦正常運作。
怎麼知道電腦有多少CPU核心呢？
"cat /proc/cpuinfo"指令，可以查看CPU資訊。 "grep -c 'model name' /proc/cpuinfo"指令，直接傳回CPU的總核心數。

系統負荷的經驗法則

1.0是系統負載的理想值嗎？
不一定，系統管理員往往會留一點餘地，當這個值達到0.7，就該引起注意了。經驗法則是這樣的：
當系統負荷持續大於0.7，你必須開始調查了，問題出在哪裡，防止情況惡化。
當系統負荷持續大於1.0，你必須動手尋找解決辦法，把這個值降下來。
當系統負荷達到5.0，表示你的系統有很嚴重的問題，長時間沒有回應，或是接近死機了。你不應該讓系統達到這個值。

對於我的機器，有24個core，那麼，load多少合適呢？

[root@jiangyi01.sqa.zmf /home/ahao.mah/ALIOS_QA]#grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l24

#答案是：

[root@jiangyi01.sqa.zmf /home/ahao.mah/ALIOS_QA]#echo "0.7*24" |bc16.8

#最佳觀察時長

最後一個問題，"load average"總共回傳三個平均值----1分鐘系統負荷、5分鐘系統負荷，15分鐘系統負荷，----應該參考哪個值？
如果只有1分鐘的系統負荷大於1.0，其他兩個時間段都小於1.0，這表示只是暫時現象，問題不大。
若15分鐘內，平均係統負荷大於1.0（調整CPU核心數之後），表示問題持續存在，不是暫時現象。所以，你應該主要觀察"15分鐘系統負荷"，將它作為電腦正常運作的指標。

更多Linux文章，請造訪Linux教學欄位進行學習！

以上是理解Linux CPU負載和 CPU使用率的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！