proc loadavg

http://blog.csdn.net/tenfyguo/article/details/7476567

http://www.cnblogs.com/my_life/articles/7248429.html

 

一、什么是系统平均负载(Load average)？
在Linux系统中，uptime、w、top等命令都会有系统平均负载load average的输出，那么什么是系统平均负载呢？
系统平均负载被定义为在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。如果一个进程满足以下条件则其就会位于运行队列中：
　　- 它没有在等待I/O操作的结果
　　- 它没有主动进入等待状态(也就是没有调用'wait')
　　- 没有被停止(例如：等待终止)
　　例如：
　　[root@opendigest root]# uptime
　　7:51pm up 2 days, 5:43, 2 users, load average: 8.13, 5.90, 4.94
　　命令输出的最后内容表示在过去的1、5、15分钟内运行队列中的平均进程数量。
　 　一般来说只要每个CPU的当前活动进程数不大于3那么系统的性能就是良好的，如果每个CPU的任务数大于5，那么就表示这台机器的性能有严重问题。

对于 上面的例子来说，假设系统有两个CPU，那么其每个CPU的当前任务数为：8.13/2=4.065。这表示该系统的性能是可以接受的。

 

 

二、Load average的算法
上面的输出数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后根据这个数值算出来的。如果这个数除以CPU的数目，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了。其算法(摘自Linux 2.4的内核代码)如下：
文件: include/linux/sched.h:
#define FSHIFT 11 /* nr of bits of precision */
#define FIXED_1 (1<#define LOAD_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_LOAD(load,exp,n) \
load *= exp; \
load = n*(FIXED_1-exp); \
load >>= FSHIFT;
/**********************************************************/
文件: kernel/timer.c:
unsigned long avenrun[3];
static inline void calc_load(unsigned long ticks)
{
unsigned long active_tasks; /* fixed-point */
static int count = LOAD_FREQ;
count -= ticks;
if (count < 0) {
count = LOAD_FREQ;
active_tasks = count_active_tasks();
CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);
CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);
CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);
}
}
/**********************************************************/
文件: fs/proc/proc_misc.c:
#define LOAD_INT(x) ((x) >> FSHIFT)
#define LOAD_FRAC(x) LOAD_INT(((x) & (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.d %d.d %d.d %ld/%d %d ",
LOAD_INT(a), LOAD_FRAC(a),
LOAD_INT(b), LOAD_FRAC(b),
LOAD_INT(c), LOAD_FRAC(c),
nr_running(), nr_threads, last_pid);
return proc_calc_metrics(page, start, off, count, eof, len);
}

三、/proc/loadavg 各项数据的含义
/proc文件系统是一个虚拟的文件系统，不占用磁盘空间，它反映了当前操作系统在内存中的运行情况，查看/proc下的文件可以聊寄到系统的运行状态。查看系统平均负载使用“cat /proc/loadavg”命令，输出结果如下：
0.27 0.36 0.37 4/83 4828/
前三个数字大家都知道，是1、5、15分钟内的平均进程数（有人认为是系统负荷的百分比，其实不然，有些时候可以看到200甚至更多）。后面两个呢，一个的分子是正在运行的进程数，分母是进程总数；另一个是最近运行的进程ID号。

四、查看系统平均负载的常用命令
1、cat /proc/loadavg

2、uptime
名称： uptime
使用权限： 所有使用者
使用方式： uptime [-V]
说明： uptime 提供使用者下面的资讯，不需其他参数：
现在的时间 系统开机运转到现在经过的时间 连线的使用者数量 最近一分钟，五分钟和十五分钟的系统负载
参数： -V 显示版本资讯。
范例： uptime
其结果为：
10:41am up 5 days, 10 min, 1 users, load average: 0.00, 0.00, 1.99

3、w
功能说明：显示目前登入系统的用户信息。
语　　法：w [-fhlsuV][用户名称]
补充说明：执行这项指令可得知目前登入系统的用户有那些人，以及他们正在执行的程序。单独执行w
指令会显示所有的用户，您也可指定用户名称，仅显示某位用户的相关信息。
参　　数：
-f 　开启或关闭显示用户从何处登入系统。
-h 　不显示各栏位的标题信息列。
-l 　使用详细格式列表，此为预设值。
-s 　使用简洁格式列表，不显示用户登入时间，终端机阶段作业和程序所耗费的CPU时间。
-u 　忽略执行程序的名称，以及该程序耗费CPU时间的信息。
-V 　显示版本信息。
4、top
功能说明：显示，管理执行中的程序。
语　　法：top [bciqsS][d <间隔秒数>][n <执行次数>]
补充说明：执行top指令可显示目前正在系统中执行的程序，并通过它所提供的互动式界面，用热键加以管理。
参　　数：
　b 　使用批处理模式。
　c 　列出程序时，显示每个程序的完整指令，包括指令名称，路径和参数等相关信息。
　d<间隔秒数> 　设置top监控程序执行状况的间隔时间，单位以秒计算。
　i 　执行top指令时，忽略闲置或是已成为Zombie的程序。
　n<执行次数> 　设置监控信息的更新次数。
　q 　持续监控程序执行的状况。
　s 　使用保密模式，消除互动模式下的潜在危机。
　S 　使用累计模式，其效果类似ps指令的"-S"参数。

5、tload
功能说明：显示系统负载状况。
语　　法：tload [-V][-d <间隔秒数>][-s <刻度大小>][终端机编号]
补充说明：tload指令使用ASCII字符简单地以文字模式显示系统负载状态。假设不给予终端机编号，则会在执行tload指令的终端机显示负载情形。
参　　数：
　-d<间隔秒数> 　设置tload检测系统负载的间隔时间，单位以秒计算。
　-s<刻度大小> 　设置图表的垂直刻度大小，单位以列计算。
　-V 　显示版本信息。
上面的知识希望能对你有所收获。

 

 

===============

top进入视图

 

    第一行：
    10:08:45 — 当前系统时间
    10 days, 3:05 — 系统已经运行了10天3小时5分钟（在这期间没有重启过）
    1 users — 当前有1个用户登录系统
    load average: 0.00, 0.00, 0.00 — load average后面的三个数分别是1分钟、5分钟、15分钟的负载情况。

load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后按特定算法计算出的数值。如果这个数除以逻辑CPU的数量，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了。

多U多核CPU监控

 

在top基本视图中，按键盘数字“1”，可监控每个逻辑CPU的状况：

  

观察上图，服务器有4个逻辑CPU，实际上是1个物理CPU。

如果不按1，则在top视图里面显示的是所有cpu的平均值。

 

#avg_load
Load=$(cat /proc/loadavg | awk '{print $2}')
Disp_Load=`expr "scale=2; $Load/$CPU_Num" |bc`
echo $Disp_Load

 

top命令显示的是你的程序占用的cpu的总数，也就是说如果你是4核cpu那么cpu最高占用率可达400%

 

 

============

http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/07/linux_load_average_explained.html

一、查看系统负荷

如果你的电脑很慢，你或许想查看一下，它的工作量是否太大了。

在Linux系统中，我们一般使用uptime命令查看（w命令和top命令也行）。（另外，它们在苹果公司的Mac电脑上也适用。）

你在终端窗口键入uptime，系统会返回一行信息。

这行信息的后半部分，显示"load average"，它的意思是"系统的平均负荷"，里面有三个数字，我们可以从中判断系统负荷是大还是小。

为什么会有三个数字呢？你从手册中查到，它们的意思分别是1分钟、5分钟、15分钟内系统的平均负荷。

如果你继续看手册，它还会告诉你，当CPU完全空闲的时候，平均负荷为0；当CPU工作量饱和的时候，平均负荷为1。

那么很显然，"load average"的值越低，比如等于0.2或0.3，就说明电脑的工作量越小，系统负荷比较轻。

但是，什么时候能看出系统负荷比较重呢？等于1的时候，还是等于0.5或等于1.5的时候？如果1分钟、5分钟、15分钟三个值不一样，怎么办？

二、一个类比

判断系统负荷是否过重，必须理解load average的真正含义。下面，我根据"Understanding Linux CPU Load"这篇文章，尝试用最通俗的语言，解释这个问题。

首先，假设最简单的情况，你的电脑只有一个CPU，所有的运算都必须由这个CPU来完成。

那么，我们不妨把这个CPU想象成一座大桥，桥上只有一根车道，所有车辆都必须从这根车道上通过。（很显然，这座桥只能单向通行。）

系统负荷为0，意味着大桥上一辆车也没有。

系统负荷为0.5，意味着大桥一半的路段有车。

系统负荷为1.0，意味着大桥的所有路段都有车，也就是说大桥已经"满"了。但是必须注意的是，直到此时大桥还是能顺畅通行的。

系统负荷为1.7，意味着车辆太多了，大桥已经被占满了（100%），后面等着上桥的车辆为桥面车辆的70%。以此类推，系统负荷2.0，意味着等待上桥的车辆与桥面的车辆一样多；系统负荷3.0，意味着等待上桥的车辆是桥面车辆的2倍。总之，当系统负荷大于1，后面的车辆就必须等待了；系统负荷越大，过桥就必须等得越久。

CPU的系统负荷，基本上等同于上面的类比。大桥的通行能力，就是CPU的最大工作量；桥梁上的车辆，就是一个个等待CPU处理的进程（process）。

如果CPU每分钟最多处理100个进程，那么系统负荷0.2，意味着CPU在这1分钟里只处理20个进程；系统负荷1.0，意味着CPU在这1分钟里正好处理100个进程；系统负荷1.7，意味着除了CPU正在处理的100个进程以外，还有70个进程正排队等着CPU处理。

为了电脑顺畅运行，系统负荷最好不要超过1.0，这样就没有进程需要等待了，所有进程都能第一时间得到处理。很显然，1.0是一个关键值，超过这个值，系统就不在最佳状态了，你要动手干预了。

三、系统负荷的经验法则

1.0是系统负荷的理想值吗？

不一定，系统管理员往往会留一点余地，当这个值达到0.7，就应当引起注意了。经验法则是这样的：

当系统负荷持续大于0.7，你必须开始调查了，问题出在哪里，防止情况恶化。

当系统负荷持续大于1.0，你必须动手寻找解决办法，把这个值降下来。

当系统负荷达到5.0，就表明你的系统有很严重的问题，长时间没有响应，或者接近死机了。你不应该让系统达到这个值。

四、多处理器

上面，我们假设你的电脑只有1个CPU。如果你的电脑装了2个CPU，会发生什么情况呢？

2个CPU，意味着电脑的处理能力翻了一倍，能够同时处理的进程数量也翻了一倍。

还是用大桥来类比，两个CPU就意味着大桥有两根车道了，通车能力翻倍了。

所以，2个CPU表明系统负荷可以达到2.0，此时每个CPU都达到100%的工作量。推广开来，n个CPU的电脑，可接受的系统负荷最大为n.0。

五、多核处理器

芯片厂商往往在一个CPU内部，包含多个CPU核心，这被称为多核CPU。

在系统负荷方面，多核CPU与多CPU效果类似，所以考虑系统负荷的时候，必须考虑这台电脑有几个CPU、每个CPU有几个核心。然后，把系统负荷除以总的核心数，只要每个核心的负荷不超过1.0，就表明电脑正常运行。

怎么知道电脑有多少个CPU核心呢？

"cat /proc/cpuinfo"命令，可以查看CPU信息。"grep -c 'model name' /proc/cpuinfo"命令，直接返回CPU的总核心数。

六、最佳观察时长

最后一个问题，"load average"一共返回三个平均值----1分钟系统负荷、5分钟系统负荷，15分钟系统负荷，----应该参考哪个值？

如果只有1分钟的系统负荷大于1.0，其他两个时间段都小于1.0，这表明只是暂时现象，问题不大。

如果15分钟内，平均系统负荷大于1.0（调整CPU核心数之后），表明问题持续存在，不是暂时现象。所以，你应该主要观察"15分钟系统负荷"，将它作为电脑正常运行的指标。