Точное вычисление использования ЦП в Linux с использованием/proc/stat

Существует множество сообщений и ссылок о том, как получить использование ЦП с использованием статистики в /proc/stat. Тем не менее, большинство из них используют только четыре из 7+ статистики процессора (пользовательский, симпатичный, системный и простаивающий), игнорируя оставшиеся значения процессора jiffie, присутствующие в Linux 2.6 (iowait, irq, softirq).

В качестве примера см. Определение использования ЦП..

Мой вопрос заключается в следующем: числа iowait/irq/softirq также учитываются в одном из первых четырех чисел (пользователь/nice/system/idle)? Другими словами, совпадает ли суммарный счет jiffie с суммой первых четырех статистических данных? Или, общее количество jiffie равно сумме всех 7 статистических данных? Если последнее верно, то в формуле использования процессора должны учитываться все числа, например:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
  long double a[7],b[7],loadavg;
  FILE *fp;

  for(;;)
  {
    fp = fopen("/proc/stat","r");
    fscanf(fp,"%*s %Lf %Lf %Lf %Lf",&a[0],&a[1],&a[2],&a[3],&a[4],&a[5],&a[6]);
    fclose(fp);
    sleep(1);
    fp = fopen("/proc/stat","r");
    fscanf(fp,"%*s %Lf %Lf %Lf %Lf",&b[0],&b[1],&b[2],&b[3],&b[4],&b[5],&b[6]);
    fclose(fp);

    loadavg = ((b[0]+b[1]+b[2]+b[4]+b[5]+b[6]) - (a[0]+a[1]+a[2]+a[4]+a[5]+a[6]))
         / ((b[0]+b[1]+b[2]+b[3]+b[4]+b[5]+b[6]) - (a[0]+a[1]+a[2]+a[3]+a[4]+a[5]+a[6]));
    printf("The current CPU utilization is : %Lf\n",loadavg);

  }

  return(0);
}

Ответы

Ответ 1

Я думаю, что iowait/irq/softirq не учитываются в одном из первых четырех чисел. Вы можете увидеть комментарий irqtime_account_process_tick в коде ядра для более подробной информации:

(для Linux kernel 4.1.1)

2815  * Tick demultiplexing follows the order
2816  * - pending hardirq update    <-- this is irq
2817  * - pending softirq update    <-- this is softirq
2818  * - user_time
2819  * - idle_time         <-- iowait is included in here, discuss below
2820  * - system time
2821  *   - check for guest_time
2822  *   - else account as system_time

Для обработки времени простоя, см. функцию account_idle_time:

2772 /*
2773  * Account for idle time.
2774  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2775  */
2776 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2777 {
2778         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2779         struct rq *rq = this_rq();
2780
2781         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2782                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2783         else
2784                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2785 }

Если процессор не работает И есть ожидающий IO, он будет считать время в CPUTIME_IOWAIT. В противном случае, это счет в CPUTIME_IDLE.

В заключение, я думаю, что jiffies в irq/softirq следует считать "занятым" для процессора, потому что он фактически обрабатывает IRQ или soft IRQ. С другой стороны, jiffies в "iowait" следует считать "простоя" для процессора, потому что он ничего не делает, а ждет ожидающего ввода-вывода.