Linux系統的平均負載

轉自網絡

不錯的一篇文章，收藏了

關于Linux系統的平均負載最全面介紹

系統平均負載被定義為在特定時間間隔内運作隊列中的平均程序數。如果一個程序滿足以下條件則其就會位于運作隊列中：

- 它沒有在等待I/O操作的結果

- 它沒有主動進入等待狀态(也就是沒有調用'wait')

- 沒有被停止(例如：等待終止)

例如：

[root@opendigest root]# uptime

7:51pm up 2 days, 5:43, 2 users, <b>load</b> <b>average</b>: 8.13, 5.90, 4.94

指令輸出的最後内容表示在過去的1、5、15分鐘内運作隊列中的平均程序數量。

一般來說隻要每個CPU的目前活動程序數不大于3那麼系統的性能就是良好的，如果每個CPU的任務數大于5，那麼就表示這台機器的性能有嚴重問題。對于上面的例子來說，假設系統有兩個CPU，那麼其每個CPU的目前任務數為：8.13/2=4.065。這表示該系統的性能是可以接受的。

二、<b>Load</b> <b>average</b>的算法

上面的輸出資料是每隔5秒鐘檢查一次活躍的程序數，然後根據這個數值算出來的。如果這個數除以CPU的數目，結果高于5的時候就表明系統在超負荷運轉了。其算法(摘自Linux 2.4的核心代碼)如下：

檔案: include/linux/sched.h:

#define FSHIFT 11 /* nr of bits of precision */

#define FIXED_1 (1LOAD_FREQ (5*HZ) /* 5 sec intervals */

#define EXP_1 1884 /* 1/exp(5sec/1min) as fixed-point, 2048/pow(exp(1), 5.0/60) */

#define EXP_5 2014 /* 1/exp(5sec/5min), 2048/pow(exp(1), 5.0/300) */

#define EXP_15 2037 /* 1/exp(5sec/15min), 2048/pow(exp(1), 5.0/900) */

#define CALC_<b>LOAD</b>(<b>load</b>,exp,n) \

<b>load</b> *= exp; \

<b>load</b> += n*(FIXED_1-exp); \

<b>load</b> &gt;&gt;= FSHIFT;

/**********************************************************/

檔案: kernel/timer.c:

unsigned long avenrun[3];

static inline void calc_<b>load</b>(unsigned long ticks)

{

unsigned long active_tasks; /* fixed-point */

static int count = <b>LOAD</b>_FREQ;

count -= ticks;

if (count count += <b>LOAD</b>_FREQ;

active_tasks = count_active_tasks();

CALC_<b>LOAD</b>(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);

CALC_<b>LOAD</b>(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);

CALC_<b>LOAD</b>(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);

}

檔案: fs/proc/proc_misc.c:

#define <b>LOAD</b>_INT(x) ((x) &gt;&gt; FSHIFT)

#define <b>LOAD</b>_FRAC(x) <b>LOAD</b>_INT(((x) &amp; (FIXED_1-1)) * 100)

static int loadavg_read_proc(char *page, char **start, off_t off,

int count, int *eof, void *data)

int a, b, c;

int len;

a = avenrun[0] + (FIXED_1/200);

b = avenrun[1] + (FIXED_1/200);

c = avenrun[2] + (FIXED_1/200);

len = sprintf(page,"%d.%02d %d.%02d %d.%02d %ld/%d %d\n",

<b>LOAD</b>_INT(a), <b>LOAD</b>_FRAC(a),

<b>LOAD</b>_INT(b), <b>LOAD</b>_FRAC(b),

<b>LOAD</b>_INT(c), <b>LOAD</b>_FRAC(c),

nr_running(), nr_threads, last_pid);

return proc_calc_metrics(page, start, off, count, eof, len);

三、/proc/loadavg 各項資料的含義

/proc檔案系統是一個虛拟的檔案系統，不占用磁盤空間，它反映了目前作業系統在記憶體中的運作情況，檢視/proc下的檔案可以聊寄到系統的運作狀态。檢視系統平均負載使用“cat /proc/loadavg”指令，輸出結果如下：

0.27 0.36 0.37 4/83 4828/

前三個數字大家都知道，是1、5、15分鐘内的平均程序數（有人認為是系統負荷的百分比，其實不然，有些時候可以看到200甚至更多）。後面兩個呢，一個的分子是正在運作的程序數，分母是程序總數；另一個是最近運作的程序ID号。

四、檢視系統平均負載的常用指令

1、cat /proc/loadavg

2、uptime

名稱： uptime

使用權限： 所有使用者

使用方式： uptime [-V]

說明： uptime 提供使用者下面的資訊，不需其他參數：

現在的時間 系統開機運轉到現在經過的時間 連線的使用者數量 最近一分鐘，五分鐘和十五分鐘的系統負載

參數： -V 顯示版本資訊。

範例： uptime

其結果為：

10:41am up 5 days, 10 min, 1 users, <b>load</b> <b>average</b>: 0.00, 0.00, 1.99

3、w

功能說明：顯示目前登入系統的使用者資訊。

語　　法：w [-fhlsuV][使用者名稱]

補充說明：執行這項指令可得知目前登入系統的使用者有那些人，以及他們正在執行的程式。單獨執行w

指令會顯示所有的使用者，您也可指定使用者名稱，僅顯示某位使用者的相關資訊。

參　　數：

-f 　開啟或關閉顯示使用者從何處登入系統。

-h 　不顯示各欄位的标題資訊列。

-l 　使用詳細格式清單，此為預設值。

-s 　使用簡潔格式清單，不顯示使用者登入時間，終端機階段作業和程式所耗費的CPU時間。

-u 　忽略執行程式的名稱，以及該程式耗費CPU時間的資訊。

-V 　顯示版本資訊。

4、<b>top</b>

功能說明：顯示，管理執行中的程式。

語　　法：<b>top</b> [bciqsS][d ][n ]

補充說明：執行<b>top</b>指令可顯示目前正在系統中執行的程式，并通過它所提供的互動式界面，用熱鍵加以管理。

b 　使用批處理模式。

c 　列出程式時，顯示每個程式的完整指令，包括指令名稱，路徑和參數等相關資訊。

d 　設定<b>top</b>監控程式執行狀況的間隔時間，機關以秒計算。

i 　執行<b>top</b>指令時，忽略閑置或是已成為Zombie的程式。

n 　設定監控資訊的更新次數。

q 　持續監控程式執行的狀況。

s 　使用保密模式，消除互動模式下的潛在危機。

S 　使用累計模式，其效果類似ps指令的"-S"參數。

5、tload

功能說明：顯示系統負載狀況。

語　　法：tload [-V][-d ][-s ][終端機編号]

補充說明：tload指令使用ASCII字元簡單地以文字模式顯示系統負載狀态。假設不給予終端機編号，則會在執行tload指令的終端機顯示負載情形。

-d 　設定tload檢測系統負載的間隔時間，機關以秒計算。

-s 　設定圖表的垂直刻度大小，機關以列計算。