使用/ proc/stat准确计算Linux中的CPU利用率

Question

有关如何使用/ proc/stat中的统计信息获取CPU利用率的帖子和参考.但是,他们中的大多数只使用7个以上CPU统计数据中的4个(用户,漂亮,系统和空闲),忽略了Linux 2.6(iowait,irq,softirq)中剩余的jiffie CPU数量.

例如,请参阅确定CPU利用率.

我的问题是:iowait/irq/softirq数字是否也计入前四个数字之一(用户/好/系统/空闲)？换句话说,总的jiffie数量是否等于前四个统计数据的总和？或者,总的jiffie数量是否等于所有7个统计数据的总和？如果后者为真,则CPU利用率公式应考虑所有数字,如下所示:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
  long double a[7],b[7],loadavg;
  FILE *fp;

  for(;;)
  {
    fp = fopen("/proc/stat","r");
    fscanf(fp,"%*s %Lf %Lf %Lf %Lf",&a[0],&a[1],&a[2],&a[3],&a[4],&a[5],&a[6]);
    fclose(fp);
    sleep(1);
    fp = fopen("/proc/stat","r");
    fscanf(fp,"%*s %Lf %Lf %Lf %Lf",&b[0],&b[1],&b[2],&b[3],&b[4],&b[5],&b[6]);
    fclose(fp);

    loadavg = ((b[0]+b[1]+b[2]+b[4]+b[5]+b[6]) - (a[0]+a[1]+a[2]+a[4]+a[5]+a[6]))
         / ((b[0]+b[1]+b[2]+b[3]+b[4]+b[5]+b[6]) - (a[0]+a[1]+a[2]+a[3]+a[4]+a[5]+a[6]));
    printf("The current CPU utilization is : %Lf\n",loadavg);

  }

  return(0);
}

Answer 1

我认为iowait/irq/softirq不计入前4个数字之一.您可以在内核代码中看到irqtime_account_process_tick的注释以获取更多详细信息:

(对于Linux内核4.1.1)

2815  * Tick demultiplexing follows the order
2816  * - pending hardirq update    <-- this is irq
2817  * - pending softirq update    <-- this is softirq
2818  * - user_time
2819  * - idle_time         <-- iowait is included in here, discuss below
2820  * - system time
2821  *   - check for guest_time
2822  *   - else account as system_time

有关空闲时间的处理,请参阅account_idle_time函数:

2772 /*
2773  * Account for idle time.
2774  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2775  */
2776 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2777 {
2778         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2779         struct rq *rq = this_rq();
2780
2781         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2782                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2783         else
2784                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2785 }

如果cpu处于空闲状态并且有一些IO挂起,它将计算CPUTIME_IOWAIT中的时间.否则,它在CPUTIME_IDLE中计数.

总而言之,我认为irq/softirq中的jiffies应该被视为cpu的"忙"因为它实际上处理了一些IRQ或软IRQ.另一方面,"iowait"中的jiffies应该被视为cpu的"空闲",因为它没有做某事但是等待挂起的IO发生.