Linux 性能：理解平均负载和 CPU 百分比

当你在 Linux 发行版，例如 Ubuntu，Debian，CentOS 运行 top 命令时，通常会看到以下结果。

top - 07:58:58 up 1:21, 1 user, load average: 0.82, 0.73, 0.55 Tasks: 293 total, 1 running, 292 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.8 us, 0.8 sy , ....

你可能会不理解 load average 和 %cpu 。然而网络很多都是简单介绍，说明 top 命令各个数值的含义。

平均负载

平均负载是评估一段时间内在 Linux 内核运行队列中有多少任务正在等待运行，不只是 CPU，也包括磁盘的活动。

你可能会问这是否意味着 .83 个任务正在等待运行？它为什么不是十进制数？为什么会有三个不同 0.83 0.73, 0.55 数值？

％CPU

这表示 x 秒内 CPU 工作了多长时间。例如 CPU 一直显示 60%，这意味着过去 x 秒内 cpu 工作时间占了 x秒的 60%。

你可能这样疑惑，这样理解是正确的吗？如果是 %Cpu(s):  0.8 us 又表示什么。

另外，如果你的 CPU 4 个核心 ，并且 %CPU 显示 50%，这是否意味着所有核心都在 50% 工作，或者 2 个 CPU 都在 100% 工作？

理解平均负载

Load Average: 0.83 0.73, 0.55

负载是系统执行的计算工作量的度量，这三个值是一个时间间隔内的平均负载。时间间隔为最后 1 分钟、5 分钟和 15 分钟。

平均负载计算为指数移动平均数。如果您愿意，可以深入了解并阅读检查平均负载。

在单核心 CPU 系统

平均负载值在一个范围内变化。对于单核系统，值 0.83 表示您的 CPU 在最后一分钟的时间 83% 的时间都在工作 。

值 1.0 表示您的 CPU 所有时间都在工作。系统就会因为增加一点额外的工作而超载运行。

大于 1.0 的值意味着 CPU 超出它可以处理的范围。虽然并对CPU 没有什么坏处，它只是意味着有更多的进程在等待 CPU 时间。您会看到计算机运行缓慢。

在多核心 CPU 系统

对于多核心 CPU 系统，您可以将平均负载除拥有的 CPU 核心数。例如，CPU 的平均负载为 0.83，您需要将 0.83 除 4  0.83 / 4 ，也就是 0.2075 或者百分比 20.75% = (0.83 / 4) * 100  。

对于四核系统，如果平均负载大于值 4.0，则表明所有核心都处于 100%，任何过载都会导致进程等待 CPU 时间。

当您超过最大 CPU 负载时，就会发生过载。作为过载的平均负载读起来可能有点混乱，因为它基于您的 CPU 核心。

如果你有一个四核心的 CPU，在平均负载值 4.0 之前不会载出现过载，除非超过4.0 值。

如果负载平均的第一个值是 5.50，那将意味着您的系统过载 150% ，最后一分钟平均有 1.5 个进程必须等待 CPU 时间。

理解%Cpu(s)

%Cpu(s)：0.8us，0.8sy....

此部分显示 CPU 的使用情况。每个后缀代都有自己的含义，并表示 CPU 在这些类型的任务消耗了多少时间。如果您将该行的所有数字相加，则总和是 100%。

• us 是用户进程占 CPU 的百分比
• sy 是系统进程的 CPU 百分比
• ni 是进程优先级
• id 是未使用的 CPU 百分比
• wa 是 CPU 等待 I/O 操作的百分比
• hi 是服务于硬件中断 CPU百分比
• si 是服务于软件中断的 CPU 百分比
• st 在虚拟化环境中，一部分 CPU 资源分配给每个虚拟机 (VM)。操作系统检测到它何时有工作要做，但它无法执行它们，因为 CPU 正忙于某个 VM。以这种方式丢失的时间量就是窃取时间。

结论

至此，你已理解理解平均负载和 CPU 百分比，你应该可以通过这些值评估你的 Linux 服务器系统的性能以及负载情况。

并根据这些值来确定是否要升级 CPU 和磁盘等硬件或者优化你的当前系统的负载。如果您有任何问题或反馈，请随时发表评论。