宜春教育网：性能测试必备知识（7）- 深入明白“CPU 使用率”

做性能测试的必备知识系列，可以看下面链接的文章哦

https://www.cnblogs.com/poloyy/category/1806772.html

 

回首

CPU 使用率是单元时间内 CPU 使用情况的统计，以百分比的方式展示

 

灵魂拷问

最常用什么指标来形貌系统的 CPU 性能？

 

回覆

CPU 使用率，而不是平均负载，CPU 上下文切换

 

CPU 使用率

前言

前面说过，Linux 作为一个多义务操作系统，将每个 CPU 的时间划分为很短的时间片，在通过调剂器轮流分配给各个义务使用，因此造成多义务同时运行的错觉

 

领会节奏率

• 为了维护 CPU 时间，Linux 通过事先界说的节奏率（内核中示意为 HZ），触发时间中止，并使用全局变量 Jiffies 记录了开机以来的节奏数
• 每发生一次时间中止，Jiffies 的值 就加 1。
• 节奏率 HZ 是内核的可配选项，可以设置为 100、250、1000 等
• 差别的系统可能设置差别数值，你可以通过查询 /boot/config 内核选项来查看它的设置值
• 好比在我的系统中， 节奏率设置成了 1000，也就是每秒钟触发 1000 次时间中止。

grep 'CONFIG_HZ=' /boot/config-$(uname -r)

 

领会用户空间节奏率

• 由于节奏率 HZ 是内核选项，以是用户空间程序并不能直接接见
• 为了利便用户空间程序，内核还提供了一个用户空间节奏率 USER_HZ
• 它总是固定为 100，也就是 1/100 秒
• 这样，用户空间程序并不需要体贴内核中 HZ 被设置成了若干，由于它看到的总是固定值 USER_HZ

 

系统 CPU 数据泉源（领会）

• Linux 通过 /proc 虚拟文件系统，向用户空间提供了系统内部状态的信息
• 而 /proc/stat 提供的就是系统的 CPU 和义务统计信息

只查看 CPU 的数据

cat /proc/stat | grep ^cpu

 

效果剖析

从左往右一共 11 列哦

1. CPU 编号：第一行是 CPU 的累加
2. user（us）：用户态 CPU 的时间，不包罗下面的 nice 时间，但包罗了 guest 时间
3. nice（ni）：低优先级用户态 CPU 的时间，就是历程的 nice 值被调整为 1-19 之间时的 CPU 时间；注重 nice 可取值局限是 -20 到 19，数值越大，优先级反而越低
4. system（sys）：内核态 CPU 的时间
5. idle（id）：空闲时间，它不包罗守候 I/O 的时间（iowait）
6. iowait（wa）：守候 I/O 的 CPU 时间
7. irq（hi）：处置硬中止的 CPU 时间
8. softirq（si）：处置软中止的 CPU 时间
9. steal（st）：当系统运行在虚拟机中的时间，被其他虚拟机占用的 CPU 时间
10. guest：通过虚拟化运行其他操作系统的时间，就是运行虚拟机的 CPU 时间
11. guest_nice（gnice）：以低优先级运行虚拟机的时间

 

CPU 使用率盘算公式（领会）

除了空闲时间外的其他时间占总 CPU 时间的百分比

 

灵魂拷问

 /proc/stat 的数据，算的是什么时间段的 CPU 使用率？

 

回覆

这是开机以来的节奏数累加值，以是直接算出来的，是开机以来的平均 CPU 使用率，一样平常没啥参考价值

 

性能工具所看到的 CPU 使用率的现实盘算方法

为了盘算 CPU 使用率，性能工具一样平常都市取距离一段时间（好比 3 秒）的两次值，作差后，再盘算出这段时间内的平均 CPU 使用率

 

总结下

• 林林总总的性能剖析工具已经帮我们盘算好了 CPU 平均使用率，不需要自己单独盘算
• 不外要注重的是，性能剖析工具给出的都是距离一段时间的平均 CPU 使用率，以是要注重距离时间的设置，

 

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