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1.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.02 3.. include:: ../disclaimer-zh_TW.rst4 5:Translator: 胡皓文 Hu Haowen <2023002089@link.tyut.edu.cn>6 7========8CPU 負載9========10 11Linux通過``/proc/stat``和``/proc/uptime``導出各種信息，用戶空間工具12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。13例如：14 15 $ iostat16 Linux 2.6.18.3-exp (linmac) 02/20/200717 18 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle19 10.01 0.00 2.92 5.44 0.00 81.6320 21 ...22 23這裏系統認爲在默認採樣週期內有10.01%的時間工作在用戶空間，2.92%的時24間用在系統空間，總體上有81.63%的時間是空閒的。25 26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27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。28 29那麼這些信息是如何被蒐集的呢？每當時間中斷觸發時，內核查看此刻運行的30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31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32增加最後一種狀態下的計數。33 34舉例35---36 37假設系統有一個進程以如下方式週期性地佔用cpu::38 39 兩個時鐘中斷之間的時間線40 |-----------------------|41 ^ ^42 |_ 開始運行 |43 |_ 開始睡眠44 （很快會被喚醒）45 46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，47時間中斷經常會發生）系統的負載將會是048 49大家能夠想象內核的這種行爲會發生在許多情況下，這將導致``/proc/stat``50中存在相當古怪的信息::51 52 /* gcc -o hog smallhog.c */53 #include <time.h>54 #include <limits.h>55 #include <signal.h>56 #include <sys/time.h>57 #define HIST 1058 59 static volatile sig_atomic_t stop;60 61 static void sighandler (int signr)62 {63 (void) signr;64 stop = 1;65 }66 static unsigned long hog (unsigned long niters)67 {68 stop = 0;69 while (!stop && --niters);70 return niters;71 }72 int main (void)73 {74 int i;75 struct itimerval it = { .it_interval = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 },76 .it_value = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 } };77 sigset_t set;78 unsigned long v[HIST];79 double tmp = 0.0;80 unsigned long n;81 signal (SIGALRM, &sighandler);82 setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL);83 84 hog (ULONG_MAX);85 for (i = 0; i < HIST; ++i) v[i] = ULONG_MAX - hog (ULONG_MAX);86 for (i = 0; i < HIST; ++i) tmp += v[i];87 tmp /= HIST;88 n = tmp - (tmp / 3.0);89 90 sigemptyset (&set);91 sigaddset (&set, SIGALRM);92 93 for (;;) {94 hog (n);95 sigwait (&set, &i);96 }97 return 0;98 }99 100 101參考102---103 104- https://lore.kernel.org/r/loom.20070212T063225-663@post.gmane.org105- Documentation/filesystems/proc.rst (1.8)106 107 108謝謝109---110 111Con Kolivas, Pavel Machek112 113