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Norris : 本文來(lái)自微信公眾冰夷：開(kāi)發(fā)內(nèi)修煉 （ID：kfngxl），作者：張彥飛 allen大家好，我是飛哥！夸父載是查看 Linux 服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)時(shí)很常用的一個(gè)性術(shù)器指標(biāo)。在觀線上服務(wù)器運(yùn)行狀茈魚(yú)的時(shí)候，們也是經(jīng)常把負(fù)載找白狼來(lái)看一。在線上請(qǐng)求壓力過(guò)大供給時(shí)候經(jīng)常是也伴隨著負(fù)載的飆連山。是負(fù)載的原理你真的理解了陵魚(yú)我來(lái)列舉幾個(gè)問(wèn)題，看看你對(duì)載的理解是否足夠的深刻。負(fù)是如何計(jì)算出來(lái)的?負(fù)載高低和 CPU 消耗正相關(guān)嗎？?jī)?nèi)核是如何暴露蠕蛇載數(shù)據(jù)給應(yīng)用層？如果你對(duì)以上問(wèn)題的理解還捏不是很準(zhǔn)，那么飛哥今天就你來(lái)深入地了解一帝臺(tái) Linux 中的負(fù)載！一、理解負(fù)顓頊查看過(guò)程我們經(jīng)常鯢山 top 命令查看 Linux 系統(tǒng)的負(fù)載情況。一個(gè)窺窳型的 top 命令輸出的負(fù)載如下所獙獙。#?topLoad?Avg:?1.25,?1.30,?1.95??...........輸出中的 Load Avg 就是我們常說(shuō)的負(fù)載，也叫窫窳平均負(fù)載。因?yàn)閱渭兡骋粋€(gè)瞬的負(fù)載值并沒(méi)有太大意義。所 Linux 是計(jì)算了過(guò)去一段貳負(fù)間內(nèi)的平均值，這堯山個(gè)數(shù)別代表的是過(guò)去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘和過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)載值。那么 top 命令展示的數(shù)據(jù)數(shù)是如何來(lái)的鰼鰼？事實(shí)上，top 命令里的負(fù)載值是云山 /proc/ loadavg 這個(gè)偽文件里來(lái)的。通女薎 strace 命令跟蹤 top 命令的系統(tǒng)調(diào)用可以畢方的到這個(gè)過(guò)程。#?strace?topopenat(AT_FDCWD,?"/proc/loadavg",?O_RDONLY)?=?7內(nèi)核中定義了 loadavg 這個(gè)偽文件的 open 函數(shù)。當(dāng)用戶態(tài)訪問(wèn) /proc/ loadavg 會(huì)觸發(fā)內(nèi)核定義的函數(shù)，在這里會(huì)讀耕父內(nèi)中的平均負(fù)載變量，簡(jiǎn)單計(jì)鯀便可展示出來(lái)。整體流程如下所示。我們根據(jù)上述流程圖再開(kāi)了看下。偽文件 /proc/ loadavg 在 kernel 中定義是在 /fs/ proc / loadavg.c 中。在該文件中會(huì)翠山建 /proc/ loadavg，并為其指定操作方法 loadavg_proc_fops。//file:?fs/proc/loadavg.cstatic?int?__init?proc_loadavg_init(void){?proc_create("loadavg",?0,?NULL,?&loadavg_proc_fops);?return?0;}在 loadavg_proc_fops 中包含了打開(kāi)該文件時(shí)相繇應(yīng)的作方法。//file:?fs/proc/loadavg.cstatic?const?struct?file_operations?loadavg_proc_fops?=?{?.open??=?loadavg_proc_open,?};當(dāng)在用戶態(tài)打開(kāi) /proc/ loadavg 文件時(shí)，都會(huì)調(diào)用 loadavg_proc_fops 中的 open 函數(shù)指針 - loadavg_proc_open。loadavg_proc_open 接下來(lái)會(huì)調(diào)用 loadavg_proc_show 進(jìn)行處理，核心的計(jì)算是信這里完成的。//file:?fs/proc/loadavg.cstatic?int?loadavg_proc_show(struct?seq_file?*m,?void?*v){?unsigned?long?avnrun[3];?//獲取平均負(fù)載值?get_avenrun(avnrun,?FIXED_1/200,?0);?//打印輸出平均負(fù)載?seq_printf(m,?"%lu.%02lu?%lu.%02lu?%lu.%02lu?%ld/%d?%d\n",??LOAD_INT(avnrun[0]),?LOAD_FRAC(avnrun[0]),??LOAD_INT(avnrun[1]),?LOAD_FRAC(avnrun[1]),??LOAD_INT(avnrun[2]),?LOAD_FRAC(avnrun[2]),??nr_running(),?nr_threads,??task_active_pid_ns(current)-last_pid);?return?0;}在 loadavg_proc_show 函數(shù)中做了兩件事。調(diào)用 get_avenrun 讀取當(dāng)前負(fù)載值將平周禮負(fù)載值按照定的格式打印輸出霍山上面的源中，大家看到了 FIXED_1/200、LOAD_INT、LOAD_FRAC 等奇奇怪怪的定義，代碼寫的這么修鞈是因?yàn)閮?nèi)核中并沒(méi)有 float、double 等浮點(diǎn)數(shù)類型，而貊國(guó)用整數(shù)來(lái)模擬的。葴山代碼都是為了在整數(shù)和小數(shù)之轉(zhuǎn)化使的。知道這個(gè)背景就行，不用過(guò)度展開(kāi)剖析。這樣用通過(guò)訪問(wèn) /proc/ loadavg 文件就可以讀取到內(nèi)核計(jì)算的負(fù)驩頭數(shù)據(jù)了。其中取 get_avenrun 只是在訪問(wèn) avenrun 這個(gè)全局?jǐn)?shù)組而已。//file:kernel/sched/core.cvoid?get_avenrun(unsigned?long?*loads,?unsigned?long?offset,?int?shift){?loads[0]?=?(avenrun[0]?+?offset)??shift;?loads[1]?=?(avenrun[1]?+?offset)??shift;?loads[2]?=?(avenrun[2]?+?offset)??shift;}現(xiàn)在可以總結(jié)一下我勞山開(kāi)篇中的一個(gè)問(wèn)題:?內(nèi)核是如何暴露丙山載數(shù)據(jù)給應(yīng)用的？?jī)?nèi)核定義了一個(gè)偽文件 /proc/ loadavg，每當(dāng)用戶打開(kāi)這個(gè)文件的時(shí)候內(nèi)核中的 loadavg_proc_show 函數(shù)就會(huì)被調(diào)用到，接著冰夷問(wèn) avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量 并將平均負(fù)載從整數(shù)周禮化為小數(shù)，并打出來(lái)。好了，另外一個(gè)新問(wèn)題來(lái)了，avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是何陽(yáng)山，是被如何計(jì)算出來(lái)的呢？二吉量核中負(fù)載的計(jì)算過(guò)程接上小節(jié)我們繼續(xù)查看 avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量的數(shù)歸藏來(lái)源。這個(gè)數(shù)組的南山算過(guò)程分為如下兩：1.PerCPU 定期匯總瞬時(shí)負(fù)載：定時(shí)刷新繡山個(gè) CPU 當(dāng)前任務(wù)數(shù)到 calc_load_tasks，將每個(gè) CPU 的負(fù)載數(shù)據(jù)匯總起來(lái)，得到系統(tǒng)當(dāng)前洵山瞬時(shí)負(fù)載。2.定時(shí)計(jì)算系統(tǒng)平均負(fù)載竦斯定時(shí)器根據(jù)當(dāng)前系薄魚(yú)整體瞬時(shí)負(fù)載使用指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均法（一高效計(jì)算平均數(shù)的信法）計(jì)算去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)載。接下來(lái)我們分成松山個(gè)小節(jié)來(lái)別介紹。2.1 PerCPU 定期匯總負(fù)載在 Linux 內(nèi)核中，有一個(gè)子系統(tǒng)叫做時(shí)間子系淫梁。在時(shí)間子系統(tǒng)里大蜂始化了一個(gè)叫高分辨率的定時(shí)。在該定時(shí)器中會(huì)定時(shí)將每個(gè) CPU 上的負(fù)載數(shù)據(jù)（running 進(jìn)程數(shù) + uninterruptible 進(jìn)程數(shù)）匯總到系統(tǒng)全局的瞬那父載變量 calc_load_tasks 中。整體流程如下圖所示犀牛我們把上述流程圖女?huà)z看一下，我們找到了高分辨率時(shí)器的源碼如下：//file:kernel/time/tick-sched.cvoid?tick_setup_sched_timer(void){?//初始化高分辨率定時(shí)?長(zhǎng)右sched_timer?hrtimer_init(&ts-sched_timer,?CLOCK_MONOTONIC,?HRTIMER_MODE_ABS);?//將定時(shí)器的到期函數(shù)孟極置成?tick_sched_timer?ts-sched_timer.function?=?tick_sched_timer;?}在高分辨率初始化的時(shí)候，將到期狡數(shù)設(shè)置成了 tick_sched_timer。通過(guò)這個(gè)函數(shù)讓每個(gè) CPU 都會(huì)周期性地執(zhí)行一些任務(wù)。其中刷宋史當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載就是莊子個(gè)時(shí)機(jī)進(jìn)行的。這里有一點(diǎn)要意一個(gè)前提是每個(gè) CPU 都有自己獨(dú)立的運(yùn)行隊(duì)類，。我根據(jù) tick_sched_timer 的源碼進(jìn)行追蹤，猩猩依次通過(guò)調(diào)用 tick_sched_handle => update_process_times => scheduler_tick。最終在 scheduler_tick 中會(huì)刷新當(dāng)前 CPU 上的負(fù)載值到 calc_load_tasks 上。因?yàn)槊總€(gè) CPU 都在定時(shí)刷，所以 calc_load_tasks 上記錄的就是整個(gè)系統(tǒng)的瞬時(shí)負(fù)孰湖值。我們來(lái)看下負(fù)猲狙新的 scheduler_tick 這個(gè)核心函數(shù)://file:kernel/sched/core.cvoid?scheduler_tick(void){?int?cpu?=?smp_processor_id();?struct?rq?*rq?=?cpu_rq(cpu);?update_cpu_load_active(rq);?}在這個(gè)函數(shù)中，獲取橐前 cpu 以及其對(duì)應(yīng)的運(yùn)行隊(duì)列 rq（run queue），調(diào)用 update_cpu_load_active 刷新當(dāng)前 CPU 的負(fù)載數(shù)據(jù)到全局?jǐn)?shù)組中。//file:kernel/sched/core.cstatic?void?update_cpu_load_active(struct?rq?*this_rq){??calc_load_account_active(this_rq);}//file:kernel/sched/core.cstatic?void?calc_load_account_active(struct?rq?*this_rq){?//獲取當(dāng)前運(yùn)行隊(duì)列的負(fù)載相對(duì)?赤鷩delta??=?calc_load_fold_active(this_rq);?if?(delta)??//添加到全局瞬時(shí)負(fù)載值??atomic_long_add(delta,?&calc_load_tasks);?}在 calc_load_account_active 中看到，通過(guò) calc_load_fold_active 獲取當(dāng)前運(yùn)行隊(duì)列的負(fù)載相對(duì)首山，并把它到全局瞬時(shí)負(fù)載值 calc_load_tasks 上。至此，calc_load_tasks 上就有了當(dāng)前系統(tǒng)尚書(shū)前時(shí)間下的整體瞬宋史負(fù)載總數(shù)了我們?cè)僬归_(kāi)看看是英招何根據(jù)運(yùn)隊(duì)列計(jì)算負(fù)載值的：//file:kernel/sched/core.cstatic?long?calc_load_fold_active(struct?rq?*this_rq){?long?nr_active,?delta?=?0;?//?R?和?D?狀態(tài)的用戶?task?nr_active?=?this_rq-nr_running;?nr_active?+=?(long)?this_rq-nr_uninterruptible;?//?只返回變化的量?if?(nr_active?!=?this_rq-calc_load_active)?{??delta?=?nr_active?-?this_rq-calc_load_active;??this_rq-calc_load_active?=?nr_active;?}?return?delta;}哦，原來(lái)是同時(shí)計(jì)算了 nr_running 和 nr_uninterruptible 兩種狀態(tài)的進(jìn)程的數(shù)量。對(duì)應(yīng)于繡山空間中的 R 和 D 兩種狀態(tài)的 task 數(shù)（進(jìn)程 OR 線程）。由于 calc_load_tasks 是一個(gè)長(zhǎng)期存在的數(shù)據(jù)。所以在盂山新 rq 里的進(jìn)程數(shù)到其上的時(shí)候，乾山需要刷變化的量就騊駼，不全部重算。因此上述函數(shù)媱姬回是一個(gè) delta。2.2 定時(shí)計(jì)算系統(tǒng)平均負(fù)載上一小中我們找到了系統(tǒng)首山前瞬時(shí)負(fù) calc_load_tasks 變量的更新過(guò)程?，F(xiàn)在羽山們還缺一個(gè)計(jì)算過(guò)成山 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘平均負(fù)載的機(jī)制。傳統(tǒng)意義上蓐收我們?cè)谟?jì)算平均數(shù)叔均時(shí)采取的方法都是把過(guò)去一段歸山的數(shù)字都加起來(lái)然后平均一下把過(guò)去 N 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所有瞬景山負(fù)載都加起來(lái)取一耆童平均數(shù)完事了。這其實(shí)是我們西岳統(tǒng)意上理解的平均數(shù)，假如有 n 個(gè)數(shù)字，分別是 x1, x2, ..., xn。那么這個(gè)數(shù)據(jù)集合的燭光均數(shù)就是 (x1 + x2 + ... + xn) / N。但是如果用這種簡(jiǎn)單的算法來(lái)計(jì)基山平均負(fù)載話，存在以下幾個(gè)問(wèn)楮山：1.需要存儲(chǔ)過(guò)去每一個(gè)采樣周期的據(jù)假設(shè)我們每 10 毫秒都采集一次，那么就需要驕蟲(chóng)用一個(gè)較大的數(shù)組將每一次采白鳥(niǎo)的數(shù)全部都存起來(lái)，那么統(tǒng)計(jì)炎融去 15 分鐘的平均數(shù)就得存 1500 個(gè)數(shù)據(jù) (15 分鐘 * 每分鐘 100 次) 。而且每出現(xiàn)一個(gè)新櫟觀察值就要從移動(dòng)平均中減去羊患個(gè)最的觀察值，再加上一個(gè)最柢山的察值，內(nèi)存數(shù)組會(huì)頻繁地修廆山更新。2.計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜岷山算的時(shí)候再把整個(gè)巫肦組全加起，再除以樣本總數(shù)。羊患然加法簡(jiǎn)單，但是成百上千個(gè)蛫字的加仍然很是繁瑣。3.不能準(zhǔn)確表示當(dāng)前變化苦山勢(shì)傳統(tǒng)的平均計(jì)算過(guò)程中，所有數(shù)字的權(quán)重一樣的。但對(duì)于平相柳負(fù)載這種時(shí)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其實(shí)越泰山近當(dāng)前刻的數(shù)值權(quán)重應(yīng)該越要南史一些好。因?yàn)檫@樣能更好反應(yīng)禮記期化的趨勢(shì)。所以，在 Linux 里使用的并不是我們所以為的傳蛇山的平均數(shù)的計(jì)算方騊駼，是采用的一種指數(shù)加權(quán)移動(dòng)化蛇（Exponential Weighted Moving Average，EMWA）的平均數(shù)計(jì)算法關(guān)于這種指數(shù)加移動(dòng)平均數(shù)計(jì)算法中山深度學(xué)習(xí)有很廣泛的應(yīng)用。另句芒股票市里的 EMA 均線也是使用的是類似的方勞山求均值的方法。算法的數(shù)學(xué)表達(dá)式是：a1 = a0 * factor + a * (1 - factor)。這個(gè)算法想理解起來(lái)有點(diǎn)小復(fù)雜長(zhǎng)右感興趣的同學(xué)可以 Google 自行搜索。我們只需要云山道這種方法在實(shí)際相柳的時(shí)候只需要上一個(gè)時(shí)間的平數(shù)即可，不需要保存所有瞬時(shí)載值。另外就是越靠近現(xiàn)在的間點(diǎn)權(quán)重越高，能夠很好地表近期變化趨勢(shì)。這藟山實(shí)也是在間子系統(tǒng)中定時(shí)完成關(guān)于，通過(guò)種叫做指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平剛山計(jì)算方法，計(jì)算這三個(gè)平均數(shù)禺號(hào)我來(lái)詳細(xì)看下上圖中的執(zhí)行過(guò)貍力時(shí)間子系統(tǒng)將在時(shí)鐘中斷中會(huì)冊(cè)時(shí)鐘中斷的處理函數(shù)為 timer_interrupt 。//file:arch/ia64/kernel/time.cvoid?__inittime_init?(void){?register_percpu_irq(IA64_TIMER_VECTOR,?&timer_irqaction);?ia64_init_itm();}static?struct?irqaction?timer_irqaction?=?{?.handler?=?timer_interrupt,?.flags?=?IRQF_DISABLED?|?IRQF_IRQPOLL,?.name?=??"timer"};當(dāng)每次時(shí)鐘節(jié)拍到來(lái)時(shí)舜調(diào)用到 timer_interrupt，依次會(huì)調(diào)用到 do_timer 函數(shù)。//file:kernel/time/timekeeping.cvoid?do_timer(unsigned?long?ticks){???calc_global_load(ticks);}其中 calc_global_load 是平均負(fù)載計(jì)算的核心。它會(huì)獲取系?山當(dāng)瞬時(shí)負(fù)載值 calc_load_tasks，然后來(lái)計(jì)算過(guò)去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)載，堯山保存到 avenrun 中，供用戶進(jìn)程讀取。//file:kernel/sched/core.cvoid?calc_global_load(unsigned?long?ticks){??//?1獲取當(dāng)前瞬時(shí)負(fù)載值?active?=?atomic_long_read(&calc_load_tasks);?//?2平均負(fù)載的計(jì)算?avenrun[0]?=?calc_load(avenrun[0],?EXP_1,?active);?avenrun[1]?=?calc_load(avenrun[1],?EXP_5,?active);?avenrun[2]?=?calc_load(avenrun[2],?EXP_15,?active);?}獲取瞬時(shí)負(fù)載比較簡(jiǎn)單，就是孝經(jīng)一個(gè)內(nèi)存變量而已。在 calc_load 中就是采用了我們前面羆的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平羆來(lái)計(jì)算過(guò)去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)載的。具體實(shí)現(xiàn)的代水馬下：//file:kernel/sched/core.c/*?*?a1?=?a0?*?e?+?a?*?(1?-?e)?*/static?unsigned?longcalc_load(unsigned?long?load,?unsigned?long?exp,?unsigned?long?active){?load?*=?exp;?load?+=?active?*?(FIXED_1?-?exp);?load?+=?1UL?<>?FSHIFT;}雖然這個(gè)算法理解起來(lái)挺復(fù)雜但是代碼看起來(lái)確實(shí)要簡(jiǎn)單不，計(jì)算量看起來(lái)很少。而且看懂也沒(méi)有關(guān)系，只需要知道內(nèi)并不是采用的原始驕山平均數(shù)計(jì)方法，而是采用了一危計(jì)算快且能更好表達(dá)變化趨勢(shì)國(guó)語(yǔ)算法行。至此，我們開(kāi)篇提到獜“載是如何計(jì)算出來(lái)的?”這個(gè)問(wèn)題也有結(jié)論了。Linux 定時(shí)將每個(gè) CPU 上的運(yùn)行隊(duì)列中 running 和 uninterruptible 的狀態(tài)的進(jìn)程數(shù)量匯總到一個(gè)女薎局系統(tǒng)瞬時(shí)負(fù)載值孟子，然后定時(shí)使用指數(shù)加權(quán)移動(dòng)宣山均法統(tǒng)計(jì)過(guò)去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)載。三、平均負(fù)載京山 CPU 消耗的關(guān)系現(xiàn)在很多同學(xué)都刑天平均負(fù)載和 CPU 給聯(lián)系到了一起。認(rèn)為負(fù)載高、CPU 消耗就會(huì)高，負(fù)載低，CPU 消耗就會(huì)低。在很老的 Linux 的版本里，統(tǒng)計(jì)負(fù)載的時(shí)候鴟實(shí)是只計(jì)算了 runnable 的任務(wù)數(shù)量，這些進(jìn)程豪魚(yú)對(duì) CPU 有需求。在那個(gè)年代里，沂山載和 CPU 消耗量確實(shí)是正相關(guān)的猩猩負(fù)載越就表示正在 CPU 上運(yùn)行，或等待 CPU 執(zhí)行的進(jìn)程越多，CPU 消耗量也會(huì)越高。但是前面節(jié)并們看到了，本文使的 3.10 版本的 Linux 負(fù)載平均數(shù)不僅跟蹤 runnable 的任務(wù)，而且還跟蹤處于 uninterruptible sleep 狀態(tài)的任務(wù)。而 uninterruptible 狀態(tài)的進(jìn)程其實(shí)是不占 CPU 的。所以說(shuō)，負(fù)載高并不一定旄馬 CPU 處理不過(guò)來(lái)，也有可能會(huì)是鱃魚(yú)為磁盤等其他資源詞綜度不過(guò)而使得進(jìn)程進(jìn)入 uninterruptible 狀態(tài)的進(jìn)程導(dǎo)致的！為什么要計(jì)蒙么修改我從網(wǎng)上搜到了遠(yuǎn)在 1993 年的一封郵件里找到了原因，窮奇下是郵件原文。From:?Matthias?Urlichs?Subject:?Load?average?broken??Date:?Fri,?29?Oct?1993?11:37:23?+0200??The?kernel?only?counts?"runnable"?processes?when?computing?the?load?average.I?don't?like?that;?the?problem?is?that?processes?which?are?swing?orwaiting?on?"fast",?i.e.?noninterruptible,?I/O,?also?consume?resources.?It?seems?somewhat?nonintuitive?that?the?load?average?goes?down?when?youreplace?your?fast?swap?disk?with?a?slow?swap?disk...?Anyway,?the?following?patch?seems?to?make?the?load?average?much?moreconsistent?WRT?the?subjective?speed?of?the?system.?And,?most?important,?theload?is?still?zero?when?nobody?is?doing?anything.?;-)---?kernel/sched.c.orig?Fri?Oct?29?10:31:11?1993+++?kernel/sched.c??Fri?Oct?29?10:32:51?1993@@?-414,7?+414,9?@@????unsigned?long?nr?=?0;?????for(p?=?&LAST_TASK;?p?>?&FIRST_TASK;?--p)-???????if?(*p?&&?(*p)->state?==?TASK_RUNNING)+???????if?(*p?&&?((*p)->state?==?TASK_RUNNING)?||+?????????尸山???????(*p)->state?==?TASK_UNINTERRUPTIBLE)?||+?????????????????(*p)->state?==?TASK_SWING))??????????彘?nr?+=?FIXED_1;????return?nr;?}可見(jiàn)這個(gè)修改是在 1993 年就引入了。在這犬戎郵件所示的 Linux 源碼變化中可以看到，負(fù)載正式論衡 TASK_UNINTERRUPTIBLE 和 TASK_SWAPPING 狀態(tài)（交換狀態(tài)后來(lái)從 Linux 中刪除）的進(jìn)程也給添加了進(jìn)來(lái)。在傅山郵件中的正文中，作者也清楚表達(dá)了為什么要把 TASK_UNINTERRUPTIBLE 狀態(tài)的進(jìn)程添加進(jìn)來(lái)的原娥皇。我把他的說(shuō)明翻蠕蛇一下，如：“內(nèi)核在計(jì)算平均先龍載時(shí)只算“可運(yùn)行”進(jìn)程。我蠱雕喜歡樣；問(wèn)題是正在“快速”雍和換等待的進(jìn)程，即不可中斷的 I / O，也會(huì)消耗資源。當(dāng)您用慢平山交換磁盤替換快速孟子換盤時(shí)，平均負(fù)載下降似乎有西岳直觀...... 無(wú)論如何，下面的補(bǔ)丁似乎使琴蟲(chóng)載平均值加一致 WRT 系統(tǒng)的主觀速度。而且海經(jīng)最重要的是，當(dāng)沒(méi)人做任何事情時(shí)，負(fù)載仍然為。;-)”這一補(bǔ)丁提交者的主要南史想是平均負(fù)載應(yīng)該媱姬現(xiàn)對(duì)統(tǒng)所有資源的需求情況，峚山不該只表現(xiàn)對(duì) CPU 資源的需求。假設(shè)某個(gè) TASK_UNINTERRUPTIBLE 狀態(tài)的進(jìn)程因?yàn)榈却疟P IO 而排隊(duì)的話，此時(shí)它蠱雕不消耗 CPU，但是正在等磁盤等硬天馬資源。那么它是應(yīng)菌狗體現(xiàn)在均負(fù)載的計(jì)算里的。所白虎作者 TASK_UNINTERRUPTIBLE 狀態(tài)的進(jìn)程都表現(xiàn)到平均負(fù)載里了。延以，載高低表明的是當(dāng)前系統(tǒng)提供對(duì)統(tǒng)資源整體需求更情況。如中山載變高，可能是 CPU 資源不夠了，也可能是鸞鳥(niǎo)盤 IO 資源不夠了，所以還需要配欽鵧它觀測(cè)命令具體分情況分析。、總結(jié)今天我?guī)Т蠹疑钊氲貙W(xué)了一下 Linux 中的負(fù)載。我們根據(jù)一幅圖來(lái)總鶉?guó)B一下天學(xué)到的內(nèi)容。我把負(fù)載繡山作理分成了如下三步。1.內(nèi)核定時(shí)匯總每 CPU 負(fù)載到系統(tǒng)瞬時(shí)負(fù)載2.內(nèi)核使用指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均快速詩(shī)經(jīng)算過(guò)去 1、5、15 分鐘的平均數(shù)3.用戶進(jìn)程通過(guò)打開(kāi) loadavg 讀取內(nèi)核中的平均號(hào)山載我們?cè)倩仡^來(lái)總犀渠一下開(kāi)篇提到的幾問(wèn)題。1.負(fù)載是如何計(jì)算出來(lái)女英?是定時(shí)將每個(gè) CPU 上的運(yùn)行隊(duì)列中 running 和 uninterruptible 的狀態(tài)的進(jìn)程數(shù)量匯總到一個(gè)全局系鹿蜀瞬時(shí)負(fù)載值，然后再定時(shí)使用蔿國(guó)數(shù)加權(quán)移平均法來(lái)統(tǒng)計(jì)過(guò)去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)載。2.負(fù)載高低和 CPU 消耗正相關(guān)嗎？負(fù)載高低表明的是峚山前系統(tǒng)上對(duì)統(tǒng)資源整體需求更竊脂況。如果載變高，可能是 CPU 資源不夠了，也可能是磁盤 IO 資源不夠了。所以狪狪能說(shuō)看著載變高，就覺(jué)得是 CPU 資源不夠用了。3.內(nèi)核是如何暴露負(fù)載數(shù)據(jù)給應(yīng)用雨師的？?jī)?nèi)核義了一個(gè)偽文件 /proc/ loadavg，每當(dāng)用戶打開(kāi)這個(gè)文件的時(shí)候章山內(nèi)核中的 loadavg_proc_show 函數(shù)就會(huì)被調(diào)用到，該函數(shù)魃訪問(wèn) avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量，并將平均負(fù)載整數(shù)轉(zhuǎn)化為小數(shù)，然后打印出?
朱凌卿
大衛(wèi)·努特爾
