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简单记录下 top 命令中,CPU利用率核CPU负载的概念,

(1)CPU利用率:指在一段时间内 表示 CPU 实际工作时间占总时间的百分比。表示正在执行进程的时间比例,包括用户空间和内核空间程序的执行时间。通常包含以下几类:

  • 用户态利用率(%us)​:执行用户程序的时间。高用户态利用率 表示 CPU 在忙于处理应用逻辑(如计算密集型任务);
  • 内核态利用率(%sy)​:执行内核代码的时间。高内核态利用率 可能是频繁的系统调用或内核任务(如网络包处理);
  • 空闲时间(%id)​:CPU 空闲时间。
  • I/O 等待(%wa)​:CPU 等待 I/O 操作完成的时间。高 I/O 等待 ​表示磁盘或网络成为瓶颈,CPU 在等待数据。
  • 软中断/硬中断(%si/%hi)​:处理中断的时间。
    重要性:直接反映 CPU 时间片的消耗情况,区分用户态、内核态和 I/O 等待。

(2)CPU负载:指特定时间间隔内,系统处于运行状态和等待状态的平均进程数(包括正在运行的进程和不可中断的 I/O 等待进程)。通常以一组数字表示,分别对应过去1分钟、5分钟和15分钟的平均负载值。例如,一个系统的CPU负载为1.00, 0.50, 0.25,这表示在过去1分钟内平均有1个进程处于运行或等待CPU,过去5分钟内平均为0.5个,过去15分钟内平均为0.25个。
重要性:关注系统整体的任务压力(包括 I/O 等待),需结合核心数判断是否过载,负载过高可能意味着有许多进程竞争CPU资源,可能导致性能下降。

(3)使用场景:CPU利用率适合评估CPU的工作强度,CPU负载则更适合评估系统整体的性能状态和资源需求。

(4)实际场景分析:

  1. 高负载 + 低 CPU 利用率: 如负载为 8.0(四核 CPU),但 CPU 利用率仅 20%。可能存在大量进程在等待 I/O(如磁盘读写、网络请求),CPU 因等待而空闲;
  2. 正常负载/低负载+高 CPU 利用率:四核 CPU 利用率为 380%(接近 400% 满负荷),负载为 4.0 。主要CPU 密集型任务正在充分利用多核,且没有任务堆积;
  3. 负载与利用率均高:如负载为 10.0(四核 CPU),CPU 利用率 390%。可能既有大量计算任务(高利用率),又有排队等待的任务(高负载)。也可能是任务数量远超 CPU 处理能力。

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