mpstat命令和/proc/stat文件

mpstat，top等命令都能显示出当前cpu的平均负载。这里总结一下实现原理。和磁盘容量相同，主要信息依然来自proc文件夹中的文件。

/proc/stat文件

文件中包含了所有cpu活动信息，所有值都是从系统启动开始累计到当前的值。

cat /proc/stat 可以看到：

`01`	`cpu 338689 491 148834 421508071 144932 147 2393 0 0`

`02`	`cpu0 76231 102 27936 105287866 65496 131 1279 0 0`

`03`	`cpu1 61032 124 33826 105461911 7878 5 327 0 0`

`04`	`cpu2 99959 119 48815 105348407 61499 4 270 0 0`

`05`	`cpu3 101465 145 38256 105409886 10058 5 516 0 0`

`06`	`intr` `#内容过长，省略。。`

`07`	`btime 1404887530`

`08`	`processes 67847`

`09`	`procs_running 1`

`10`	`procs_blocked 0`

`11`	`softirq 143606318 0 48818619 0 7394692 207606 0 2 37354272 37556 49793571`

`12`	`per_cpu_ctxt 89704992 16150309 18333905 18496328`

“cpu”开头的几行给出的是cpu不同状态下时间片(单位：jiffies)。

cpu为总的信息，cpu0，cpu1….cpu<n>对应各个cpu的信息。

“cpu”后面的数值是对应(user、nice、system、idle、iowait、irq、softirq、stealstolen、guest)的9元组：

数值对应cpu这行。

urt   用户时间(User time) 从系统启动开始累计到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包括nice啥时间。

net   Nice时间(Nice time) 系统调整进程优先级所花费的时间

smt 系统时间(System time)   从系统启动开始累计到当前时刻，处于核心态的运行时间

iet 空闲时间(Idle time)   系统空闲时间

wgt 等待时间(Waiting time) 从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间(since 2.5.41)

hdt   硬中断处理时间(Hard Irq time)    从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间(since 2.6.0-test4)

sqt     丢失时间(Steal time) 从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间(since 2.6.0-test4)

以下两个参数可能有的系统不存在。

slt 丢失时间(Steal time) 丢失的时间片，如果系统运行于虚拟机中，则会有时间片用在别的操作系统上。         which is the time spent in other operating systems when running in a virtualized environment(since 2.6.11)

gst   客户时间(guest time)  系统中运行了虚拟机，会有时间片用于调度虚拟机中的操作系统内核。   which is the time spent running a virtual  CPU  for  guest operating systems under the control of the Linux kernel(since 2.6.24)

“intr”这行给出中断的信息，第一个为自系统启动以来，发生的所有的中断的次数；然后每个数对应一个特定的中断自系统启动以来所发生的次数。
“ctxt”给出了自系统启动以来CPU发生的上下文交换的次数。
“btime”给出了从系统启动到现在为止的时间，单位为秒。(实际查看发现这个值不变，原因未知)
“processes” (total_forks) 自系统启动以来所创建的任务的个数目。
“procs_running”当前运行队列的任务的数目。
“procs_blocked”当前被阻塞的任务的数目。

CPU占用率计算公式：

注意这里使用的是一个阶段的差值来计算使用率的，这个使用率是个平均值。

注意最后两个数值（slt，gst）可能有的版本不存在。

`01`	`cut=urt+net+smt+iet+wgt+hdt+sqt+slt+gst`

`02`	`rate['us']=(urt+net)/cut*100` `#us — (User time)用户空间占用CPU的百分比。`

`03`	`rate['sy']=(smt+hdt+sqt)/cut*100` `#sy — (System time)内核空间占用CPU的百分比。`

`04`	`rate['ni']=net/cut*100` `#ni — (Nice time)改变过优先级的进程占用CPU的百分比`

`05`	`rate['id']=iet/cut*100` `#id — (Idle time)空闲CPU百分比`

`06`	`rate['wa']=wgt/cut*100` `#wa — (Waiting time)IO等待占用CPU的百分比`

`07`	`rate['hi']=hdt/cut*100` `#hi — (Hardware IRQ time)硬中断占用CPU的百分比`

`08`	`rate['si']=sqt/cut*100` `#si — (Software Interrupts)软中断占用CPU的百分比`

`09`	`rate['st']=slt/cut*100` `#st — (Steal time)丢失事件占用CPU的百分比`

`10`	`rate['gt']=gst/cut*100` `#gt — (Guest time)系统中虚拟机使用的CPU占总CPU的百分比`

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