概述
今天主要帶大家深入理解下CPU負(fù)載和cpu使用率方面的內(nèi)容，看下這中間是怎么計算的。
CPU負(fù)載和 CPU使用率
這兩個從一定程度上都可以反映一臺機器的繁忙程度.
cpu使用率反映的是當(dāng)前cpu的繁忙程度，忽高忽低的原因在于占用cpu處理時間的進(jìn)程可能處于io等待狀態(tài)但卻還未釋放進(jìn)入wait。
平均負(fù)載（load average）是指某段時間內(nèi)占用cpu時間的進(jìn)程和等待cpu時間的進(jìn)程數(shù)，這里等待cpu時間的進(jìn)程是指等待被喚醒的進(jìn)程，不包括處于wait狀態(tài)進(jìn)程。
以上分析可以看出，一臺機器很有可能處于低cpu使用率高負(fù)載的情況，因此看機器的繁忙程度應(yīng)該結(jié)合兩者，在cpu還空閑的情況下，如何提高io響應(yīng)是減少負(fù)載的關(guān)鍵，很多人認(rèn)為負(fù)載到幾十了機器就非常繁忙了，其實如果這個時候cpu使用率比較低，則負(fù)載高可能不能很好說明問題，一旦cpu處理的進(jìn)程處理完后，那些等待的進(jìn)程也能立刻得到響應(yīng)，這種情況下應(yīng)該優(yōu)化io讀寫速度。真到cpu使用率一直90%以上，即使平均負(fù)載只有個位數(shù)（比如某一個進(jìn)程一直在運算），那機器其實也已經(jīng)繁忙了~
CPU負(fù)載的一個類比
判斷系統(tǒng)負(fù)荷是否過重，必須理解load average的真正含義。
首先，假設(shè)最簡單的情況，你的電腦只有一個CPU，所有的運算都必須由這個CPU來完成。
那么不妨把這個CPU想象成一座大橋，橋上只有一根車道，所有車輛都必須從這根車道上通過。（很顯然，這座橋只能單向通行。）
系統(tǒng)負(fù)荷為0，意味著大橋上一輛車也沒有。
系統(tǒng)負(fù)荷為0.5，意味著大橋一半的路段有車。
系統(tǒng)負(fù)荷為1.0，意味著大橋的所有路段都有車，也就是說大橋已經(jīng)"滿"了。但是必須注意的是，直到此時大橋還是能順暢通行的。
系統(tǒng)負(fù)荷為1.7，意味著車輛太多了，大橋已經(jīng)被占滿了（100%），后面等著上橋的車輛為橋面車輛的70%。以此類推，系統(tǒng)負(fù)荷2.0，意味著等待上橋的車輛與橋面的車輛一樣多；系統(tǒng)負(fù)荷3.0，意味著等待上橋的車輛是橋面車輛的2倍。總之，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷大于1，后面的車輛就必須等待了；系統(tǒng)負(fù)荷越大，過橋就必須等得越久。
CPU的系統(tǒng)負(fù)荷，基本上等同于上面的類比。大橋的通行能力，就是CPU的最大工作量；橋梁上的車輛，就是一個個等待CPU處理的進(jìn)程（process）。
如果CPU每分鐘最多處理100個進(jìn)程，那么系統(tǒng)負(fù)荷0.2，意味著CPU在這1分鐘里只處理20個進(jìn)程；系統(tǒng)負(fù)荷1.0，意味著CPU在這1分鐘里正好處理100個進(jìn)程；系統(tǒng)負(fù)荷1.7，意味著除了CPU正在處理的100個進(jìn)程以外，還有70個進(jìn)程正排隊等著CPU處理。
為了電腦順暢運行，系統(tǒng)負(fù)荷最好不要超過1.0，這樣就沒有進(jìn)程需要等待了，所有進(jìn)程都能第一時間得到處理。很顯然，1.0是一個關(guān)鍵值，超過這個值，系統(tǒng)就不在最佳狀態(tài)了，你要動手干預(yù)了。
CPU負(fù)載-多處理器
上面假設(shè)電腦只有1個CPU。如果電腦裝了2個CPU，會發(fā)生什么情況呢？
2個CPU，意味著電腦的處理能力翻了一倍，能夠同時處理的進(jìn)程數(shù)量也翻了一倍。
還是用大橋來類比，兩個CPU就意味著大橋有兩根車道了，通車能力翻倍了。
所以，2個CPU表明系統(tǒng)負(fù)荷可以達(dá)到2.0，此時每個CPU都達(dá)到100%的工作量。推廣開來，n個CPU的電腦，可接受的系統(tǒng)負(fù)荷最大為n.0。
CPU負(fù)載-多核處理器
芯片廠商往往在一個CPU內(nèi)部，包含多個CPU核心，這被稱為多核CPU。
在系統(tǒng)負(fù)荷方面，多核CPU與多CPU效果類似，所以考慮系統(tǒng)負(fù)荷的時候，必須考慮這臺電腦有幾個CPU、每個CPU有幾個核心。然后，把系統(tǒng)負(fù)荷除以總的核心數(shù)，只要每個核心的負(fù)荷不超過1.0，就表明電腦正常運行。
怎么知道電腦有多少個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的總核心數(shù)。
系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)驗法則
系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)驗法則是：
當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷持續(xù)大于0.7，你必須開始調(diào)查了，問題出在哪里，防止情況惡化。
當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷持續(xù)大于1.0，你必須動手尋找解決辦法，把這個值降下來。
當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷達(dá)到5.0，就表明系統(tǒng)有很嚴(yán)重的問題，長時間沒有響應(yīng)，或者接近死機了，正常不應(yīng)該讓系統(tǒng)達(dá)到這個值。
對于我的機器，有8個core，那么，load多少合適呢？
#grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l #echo "0.7*24" |bc
最佳觀察時長
我們一般在用top觀察cpu負(fù)載時，其中的"load average"一共返回三個平均值----1分鐘系統(tǒng)負(fù)荷、5分鐘系統(tǒng)負(fù)荷，15分鐘系統(tǒng)負(fù)荷，那么應(yīng)該參考哪個值呢？
如果只有1分鐘的系統(tǒng)負(fù)荷大于1.0，其他兩個時間段都小于1.0，這表明只是暫時現(xiàn)象，問題不大。
如果15分鐘內(nèi)，平均系統(tǒng)負(fù)荷大于1.0（調(diào)整CPU核心數(shù)之后），表明問題持續(xù)存在，不是暫時現(xiàn)象。所以，你應(yīng)該主要觀察"15分鐘系統(tǒng)負(fù)荷"，將它作為電腦正常運行的指標(biāo)。
