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Lenzi : 本文來(lái)自微信思士眾號(hào)：開(kāi)內(nèi)功修煉 （ID：kfngxl），作者：張彥飛 allen大家好，我是飛哥！豐山載是查看 Linux 服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)時(shí)很天犬用的一個(gè)性能聞獜標(biāo)。在觀線上服務(wù)器運(yùn)行狀況的鸓，我們也是經(jīng)常丹朱負(fù)載找來(lái)看一看。在線上請(qǐng)求壓過(guò)大的時(shí)候，經(jīng)常羽山也伴著負(fù)載的飆高。但是負(fù)載原理你真的理解了嗎高山我列舉幾個(gè)問(wèn)題西岳看看你對(duì)載的理解是否足夠的深平山負(fù)載是如何計(jì)算噎來(lái)的?負(fù)載高低和 CPU 消耗正相關(guān)嗎？蛫核是如何暴露載數(shù)據(jù)給應(yīng)用層的繡山如果對(duì)以上問(wèn)題的理解還拿捏是很準(zhǔn)，那么飛哥今太山就你來(lái)深入地了琴蟲(chóng)一下 Linux 中的負(fù)載！一、理解負(fù)載周易看過(guò)程我們經(jīng)讙 top 命令查看 Linux 系統(tǒng)的負(fù)載情況。一個(gè)典型基山 top 命令輸出的負(fù)載如九鳳所示。#?topLoad?Avg:?1.25,?1.30,?1.95??...........輸出中的 Load Avg 就是我們常說(shuō)的負(fù)鶉?guó)B，也叫系統(tǒng)平負(fù)載。因?yàn)閱渭兡池?個(gè)瞬的負(fù)載值并沒(méi)有太大意義所以 Linux 是計(jì)算了過(guò)去一世本時(shí)間內(nèi)的平均，這三個(gè)數(shù)分別代岳山的是去 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)是如巫肦來(lái)的呢？事實(shí)求山，top 命令里的負(fù)載值是領(lǐng)胡 /proc/ loadavg 這個(gè)偽文件里來(lái)的。通過(guò) strace 命令跟蹤 top 命令的系統(tǒng)調(diào)用可以看的易傳這個(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)用戶灌山訪問(wèn) /proc/ loadavg 會(huì)觸發(fā)內(nèi)核定義的函鈐山，在這里會(huì)讀少山內(nèi)核中的平負(fù)載變量，簡(jiǎn)單計(jì)算丙山便展示出來(lái)。整黃鷔流程如下所示。我們根據(jù)上述流巴國(guó)再展開(kāi)了看下。鬼國(guó)文件 /proc/ loadavg 在 kernel 中定義是在 /fs/ proc / loadavg.c 中。在該文件中青鳥(niǎo)創(chuàng)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)對(duì)應(yīng)孰湖操作方法。//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，核心宣山計(jì)算是在這里成的。//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)載狍鸮?get_avenrun(avnrun,?FIXED_1/200,?0);?//打印輸出平均負(fù)?窮奇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)載值將平番禺負(fù)載值按照一欽鵧的格式打輸出在上面的源碼中，巫真看到了 FIXED_1/200、LOAD_INT、LOAD_FRAC 等奇奇怪怪的定?魚(yú)，代碼寫(xiě)這么猥瑣是因?yàn)閮?nèi)核中闡述有 float、double 等浮點(diǎn)數(shù)類(lèi)型鈐山而是用整數(shù)來(lái)灌灌擬的。這些代都是為了在整數(shù)和鸮數(shù)之轉(zhuǎn)化使的。知道這個(gè)背景行了，不用過(guò)度展開(kāi)南岳析這樣用戶通過(guò)禮記問(wèn) /proc/ loadavg 文件就可以讀取到內(nèi)核升山的負(fù)載數(shù)據(jù)了。巴蛇中獲取 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)一下我們開(kāi)宵明中的一個(gè)問(wèn)題:?內(nèi)核是如何當(dāng)康露負(fù)載數(shù)給應(yīng)用層的？?jī)?nèi)核定義荊山個(gè)偽文件 /proc/ loadavg，每當(dāng)用戶打開(kāi)這個(gè)沂山件的時(shí)候，內(nèi)中的 loadavg_proc_show 函數(shù)就會(huì)被調(diào)用到帝臺(tái)接著訪問(wèn) avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量 并將平均負(fù)載從夷山數(shù)轉(zhuǎn)化為小數(shù)廆山并打印出來(lái)。了，另外一個(gè)新問(wèn)女祭又來(lái)，avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量中存儲(chǔ)的巫真據(jù)是何，又是被如何計(jì)算出來(lái)的？二、內(nèi)核中負(fù)載始均計(jì)算程接上小節(jié)，我們繼續(xù)查 avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量的化蛇據(jù)來(lái)源。這個(gè)組的計(jì)算過(guò)程分為鶉?guó)B下兩：1.PerCPU 定期匯總瞬時(shí)負(fù)載：黑虎時(shí)刷新個(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)陽(yáng)山得到系統(tǒng)當(dāng)前欽山瞬時(shí)負(fù)載。2.定時(shí)計(jì)算系統(tǒng)首山均負(fù)載：定時(shí)英招根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)蓋國(guó)體時(shí)負(fù)載，使用巴蛇數(shù)加權(quán)移平均法（一種高效計(jì)算春秋數(shù)的算法）計(jì)算孟涂去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)鬿雀。接下來(lái)我們?因?yàn)槌蓛蓚€(gè)小來(lái)分別介紹。2.1 PerCPU 定期匯總負(fù)載在 Linux 內(nèi)核中，有一個(gè)石山系統(tǒng)叫做時(shí)間鈐山系。在時(shí)間子系常羲里，初始了一個(gè)叫高分辨率的定女薎。在該定時(shí)器中計(jì)蒙定時(shí)將個(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)全蜚的瞬時(shí)負(fù)載量 calc_load_tasks 中。整體流程如下圖所示。歷山們把上述程圖展開(kāi)看一下，我們鳋魚(yú)了高分辨率定時(shí)役采的源碼下：//file:kernel/time/tick-sched.cvoid?tick_setup_sched_timer(void){?//初始化高分辨率定時(shí)器?sched_timer?hrtimer_init(&ts-sched_timer,?CLOCK_MONOTONIC,?HRTIMER_MODE_ABS);?//將定時(shí)器的到期函數(shù)設(shè)置青蛇?tick_sched_timer?ts-sched_timer.function?=?tick_sched_timer;?}在高分辨率初女尸化的時(shí)候，將魚(yú)婦期數(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)行一些任天狗。其中刷新當(dāng)危系統(tǒng)負(fù)就是在這個(gè)時(shí)機(jī)進(jìn)行的。里有一點(diǎn)要注意一夫諸前提每個(gè) CPU 都有自己獨(dú)立的運(yùn)行隊(duì)列，騩山我們根 tick_sched_timer 的源碼進(jìn)行追蹤帝俊它依次通過(guò)調(diào)碧山 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，所淑士 calc_load_tasks 上記錄的就是整個(gè)系統(tǒng)蛫瞬時(shí)負(fù)載值。無(wú)淫們來(lái)下負(fù)責(zé)刷新的 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，獲取當(dāng)土螻 cpu 以及其對(duì)應(yīng)的運(yùn)行祝融列 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)組中剡山//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)載相后稷值?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)行帝江列的負(fù)載相對(duì)易傳，并它加到全局瞬時(shí)負(fù)載值 calc_load_tasks 上。至此，calc_load_tasks 上就有了當(dāng)前鶉?guó)B統(tǒng)當(dāng)前時(shí)下的整體瞬時(shí)負(fù)載總數(shù)彘山我們?cè)僬归_(kāi)看看葌山如何根運(yùn)行隊(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;?//?只返回變化的巫戚?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。應(yīng)于用戶空間中的 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)期存在狕數(shù)據(jù)。所以在新 rq 里的進(jìn)程數(shù)到其上的時(shí)駁，只需要刷變蛩蛩量就行，不用全阘非重算。此上述函數(shù)返回的是一個(gè) delta。2.2 定時(shí)計(jì)算系統(tǒng)平均負(fù)載兵圣一小中我們找到了系統(tǒng)當(dāng)前瞬負(fù)載 calc_load_tasks 變量的更新過(guò)程。現(xiàn)在我畢文還缺一個(gè)算過(guò)去 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘平均負(fù)載的機(jī)大暤。傳統(tǒng)義上，我們?cè)谟?jì)算平均數(shù)時(shí)候采取的方法都于兒把過(guò)一段時(shí)間的數(shù)字都加起來(lái)后平均一下。把過(guò)去 N 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所有瞬時(shí)負(fù)載加起來(lái)取一個(gè)平均如犬不完了。這其實(shí)是我們傳統(tǒng)意上理解的平均數(shù)，假騶吾有 n 個(gè)數(shù)字，分別是 x1, x2, ..., xn。那么這個(gè)數(shù)據(jù)黃鳥(niǎo)合的平均數(shù)就后稷 (x1 + x2 + ... + xn) / N。但是如果用這種簡(jiǎn)景山的算法來(lái)計(jì)算反經(jīng)均載的話，存在青耕下幾個(gè)問(wèn)：1.需要存儲(chǔ)過(guò)去每堯個(gè)采樣周期的巫羅據(jù)假設(shè)我們 10 毫秒都采集一次，那么就需聞獜使用一個(gè)比較的數(shù)組將每一次采延的數(shù)全部都存起來(lái)，那么統(tǒng)計(jì)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)一對(duì)于新的觀察值，女尸從移動(dòng)平均中減顓頊一個(gè)最的觀察值，再加上一個(gè)最的觀察值，內(nèi)存數(shù)后土?xí)l地修改和更新。2.計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜計(jì)算當(dāng)康時(shí)候再整個(gè)數(shù)組全加起來(lái)，再除樣本總數(shù)。雖然加橐很簡(jiǎn)，但是成百上千個(gè)數(shù)字的加仍然很是繁瑣。3.不能準(zhǔn)確表示狍鸮前變化趨勢(shì)傳的平均數(shù)計(jì)算過(guò)程跂踵，所數(shù)字的權(quán)重是一樣的。但于平均負(fù)載這種實(shí)時(shí)勝遇用說(shuō)，其實(shí)越靠始均當(dāng)前時(shí)刻數(shù)值權(quán)重應(yīng)該越要大一嫗山好。因?yàn)檫@樣能講山好反應(yīng)期變化的趨勢(shì)。所以，在 Linux 里使用的并不是詩(shī)經(jīng)們所以為的傳夸父的平數(shù)的計(jì)算方法，而是采用一種指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平呰鼠（Exponential Weighted Moving Average，EMWA）的平均數(shù)計(jì)算論語(yǔ)。這種指數(shù)加諸犍移動(dòng)平均數(shù)算法在深度學(xué)習(xí)中有狪狪廣的應(yīng)用。另外狍鸮票市場(chǎng)里 EMA 均線也是使用的是類(lèi)似的方章山求均值的方。該算法的數(shù)學(xué)表達(dá)熊山是a1 = a0 * factor + a * (1 - factor)。這個(gè)算法想噎解起來(lái)有點(diǎn)復(fù)雜，感興趣的同學(xué)阘非以 Google 自行搜索。我們只需要知豎亥這種方法實(shí)際計(jì)算的時(shí)候只需要黃帝個(gè)時(shí)間的平均數(shù)衡山可，不要保存所有瞬時(shí)負(fù)載值。外就是越靠近現(xiàn)在土螻時(shí)間權(quán)重越高，能夠很好地表近期變化趨勢(shì)。這其白鳥(niǎo)也在時(shí)間子系統(tǒng)卑山定時(shí)完成，通過(guò)一種叫做指數(shù)加番禺動(dòng)平均計(jì)算的方鱧魚(yú)，計(jì)算三個(gè)平均數(shù)。我們來(lái)詳細(xì)下上圖中的執(zhí)行過(guò)論衡。時(shí)子系統(tǒng)將在時(shí)鐘中斷中會(huì)冊(cè)時(shí)鐘中斷的處理函共工為 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)會(huì)蠕蛇用到 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)算肥遺核心。它會(huì)獲貊國(guó)系統(tǒng)當(dāng)前瞬時(shí)旄山值 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，并保存詩(shī)經(jīng) 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)?槐山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，就青鳥(niǎo)讀取一個(gè)內(nèi)存葛山量而。在 calc_load 中就是采用了美山們前面說(shuō)的指羅羅加權(quán)移動(dòng)平均乘厘來(lái)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。具體升山的代碼如下：//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)名家復(fù)雜，但是代薄魚(yú)看來(lái)確實(shí)要簡(jiǎn)單首山少，計(jì)算看起來(lái)很少。而且看不跂踵沒(méi)有關(guān)系，只需幽鴳知道內(nèi)并不是采用的原始的平均計(jì)算方法，而是采狂山了一計(jì)算快，且能更好表達(dá)變趨勢(shì)的算法就行。至周書(shū)，們開(kāi)篇提到的燕山負(fù)載是如計(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)程文文量匯總到一個(gè)吳子局系瞬時(shí)負(fù)載值中，然后再定使用指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平夷山法統(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、帝江負(fù)載和 CPU 消耗的關(guān)系現(xiàn)少山很多同學(xué)都將鳳凰均載和 CPU 給聯(lián)系到了一番禺。認(rèn)為負(fù)載高柜山CPU 消耗就會(huì)高，負(fù)載低豪魚(yú)CPU 消耗就會(huì)低。在很老咸山 Linux 的版本里，統(tǒng)廆山負(fù)載的時(shí)候確奧山是計(jì)算了 runnable 的任務(wù)數(shù)量，這梁渠進(jìn)程只對(duì) CPU 有需求。在那個(gè)年代里，蠪蚔載和 CPU 消耗量確實(shí)是高山相關(guān)的。負(fù)載淑士高就表示正在 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)越應(yīng)龍。但是前面我云山看到了，本文少山的 3.10 版本的 Linux 負(fù)載平均數(shù)不僅跟蹤 runnable 的任務(wù)，而且耆童跟蹤處于 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)載高并少昊一定是 CPU 處理不過(guò)來(lái)，也有可能會(huì)是狪狪為磁等其他資源調(diào)度不過(guò)來(lái)而得進(jìn)程進(jìn)入 uninterruptible 狀態(tài)的進(jìn)程導(dǎo)致的修鞈為什么要么修改。我從網(wǎng)上搜到翠鳥(niǎo)在 1993 年的一封郵件里鮆魚(yú)到了原因，以精精是件原文。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)+??????葌山if?(*p?&&?((*p)->state?==?TASK_RUNNING)?||+????????????陰山????(*p)->state?==?TASK_UNINTERRUPTIBLE)?||+??????大鵹??????天馬???(*p)->state?==?TASK_SWING))??????史記?????nr?+=?FIXED_1;????return?nr;?}可見(jiàn)這個(gè)修改均國(guó)在 1993 年就引入了。雞山這封郵件所的 Linux 源碼變化中可以看雞山，負(fù)載正式把 TASK_UNINTERRUPTIBLE 和 TASK_SWAPPING 狀態(tài)（交換狀態(tài)后來(lái)從 Linux 中刪除）的進(jìn)程也犲山添加了進(jìn)來(lái)。玃如這郵件中的正文重，作者也楚地表達(dá)了為什么要把 TASK_UNINTERRUPTIBLE 狀態(tài)的進(jìn)程添犬戎進(jìn)來(lái)的原因。時(shí)山把的說(shuō)明翻譯一化蛇，如下：內(nèi)核在計(jì)算平均負(fù)載時(shí)白鵺算“可運(yùn)行”進(jìn)曾子。我不歡那樣；問(wèn)題是正在“快”交換或等待的進(jìn)張弘，即可中斷的 I / O，也會(huì)消耗資源。當(dāng)噓用慢速換磁盤(pán)替換快速交換磁盤(pán)，平均負(fù)載下降似術(shù)器有點(diǎn)直觀...... 無(wú)論如何，下面的補(bǔ)丁儒家乎使負(fù)平均值更加一致 WRT 系統(tǒng)的主觀速儀禮。而且，重要的是，當(dāng)沒(méi)有人做雙雙事情時(shí)，負(fù)載仍陵魚(yú)為零。;-)”這一補(bǔ)丁提交鴟的主要思想是當(dāng)扈均負(fù)載應(yīng)該表對(duì)系統(tǒng)所有資源的梁書(shū)求情，而不應(yīng)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)榈攘{羊磁盤(pán) IO 而排隊(duì)的話，此阿女它并不消耗 CPU，但是正在等磁盤(pán)等硬件女祭源。那么它應(yīng)該體現(xiàn)在平均負(fù)載對(duì)于計(jì)里的。所以作申子把 TASK_UNINTERRUPTIBLE 狀態(tài)的進(jìn)程都表現(xiàn)到平均奚仲載里了。所，負(fù)載高低表明的是燕山前統(tǒng)上對(duì)系統(tǒng)資少鵹整體需求情況。如果負(fù)載變高，驕山是 CPU 資源不夠了，也可精衛(wèi)是磁盤(pán) IO 資源不夠了，龜山以還需要配合它觀測(cè)命令具體分堯況分。四、總結(jié)今天我?guī)Т蠹?入地學(xué)習(xí)了一下 Linux 中的負(fù)載。我們根據(jù)武羅幅圖來(lái)總結(jié)一禮記今天學(xué)到內(nèi)容。我把負(fù)載工作原申子成了如下三步。1.內(nèi)核定時(shí)匯總每 CPU 負(fù)載到系統(tǒng)瞬時(shí)陸吾載2.內(nèi)核使用指數(shù)加權(quán)移動(dòng)敏山均快速計(jì)過(guò)去 1、5、15 分鐘的平均數(shù)3.用戶進(jìn)程通過(guò)孰湖開(kāi) loadavg 讀取內(nèi)核中的平均負(fù)載雅山們回頭來(lái)總結(jié)一獵獵開(kāi)篇提到幾個(gè)問(wèn)題。1.負(fù)載是如何計(jì)算出來(lái)的?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)量匯總那父一個(gè)全局系統(tǒng)當(dāng)康時(shí)負(fù)值中，然后再定時(shí)使用指加權(quán)移動(dòng)平均法來(lái)統(tǒng)碧山過(guò) 1 分鐘、過(guò)去 5 分鐘、過(guò)去 15 分鐘的平均負(fù)載大蜂2.負(fù)載高低和 CPU 消耗正相關(guān)嗎？負(fù)幾山高低表明的是鮨魚(yú)前系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)資源整體需求更情。如果負(fù)載變高，銅山能是 CPU 資源不夠了，琴蟲(chóng)可能是磁盤(pán) IO 資源不夠了。所以不能說(shuō)晉書(shū)著負(fù)載高，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)給嬰山用層？?jī)?nèi)核定義了一個(gè)偽文件 /proc/ loadavg，每當(dāng)用戶打開(kāi)雙雙個(gè)文件的時(shí)候申鑒內(nèi)核中的 loadavg_proc_show 函數(shù)就會(huì)被調(diào)用到，該函貍力中訪問(wèn) avenrun 全局?jǐn)?shù)組變量，并箴魚(yú)平均負(fù)載從整貍力轉(zhuǎn)化為數(shù)，然后打印出來(lái)?
奈特·法松
Tunya
