Linux Top命令详解

第一行： 系统时间，用户数量，平均进程数

Load average
系统平均负载被定义为在特定时间间隔内运行队列中的平均进程树。
如果一个进程满足以下条件则其就会位于运行队列中：
- 它没有在等待I/O操作的结果
- 它没有主动进入等待状态(也就是没有调用’wait’)
- 没有被停止(例如：等待终止)

~ uptime
17:44:58 up  5:47,  7 users,  load average: 0.07, 1.21, 1.31
命令输出的最后内容表示在过去的1、5、15分钟内运行队列中的平均进程数量。
一般来说只要每个CPU的当前活动进程数不大于1那么系统的性能就是良好的
假设系统有两个CPU，那么其每个CPU的当前任务数为：N/2=？？。

今天只讲Load average

CPU利用率与Load Average的区别？
CPU利用率，是对一定时间段内CPU使用状况的统计，通过这个指标可以看出在某一个时间段内CPU被占用的情况，

如果CPU被占用时间很高，那么就需要考虑CPU是否已经处于超负荷运作，长期超负荷运作对于机器本身来说是一种损害，因此必须将CPU的利用率控制在一定的比例下，以保证机器的正常运作。
Load Average是 CPU的Load，它所包含的信息不是CPU的使用率状况，而是在一段时间内CPU正在处理以及等待CPU处理的进程数之和的统计信息，也就是CPU使用队列的长度的统计信息。

 

 

那么CPU利用率与Load Average对于性能测试的意义有什么区别呢？
实际上，CPU利用率反映的是CPU被使用的情况，当CPU长期处于被使用而没有得到足够的时间休息间歇，那么对于CPU硬件来说是一种超负荷的运作，需要调整使用频度。
而Load Average却从另一个角度来展现对于CPU使用状态的描述，Load Average越高说明对于CPU资源的竞争越激烈，CPU资源比较短缺。
对于资源的申请和维护其实也是需要很大的成本，所以在这种高Average Load的情况下CPU资源的长期“热竞争”也是对于硬件的一种损害。

 

 

如何评估性能需求中合理的Load Average？
一般来说，Load Average是与机器内核数有关的。
以一个单核的机器为例，load=0.5表示CPU还有一半的资源可以处理其他的线程请求，load=1表示CPU所有的资源都在处理请求，没有剩余的资源可以利用了，
而load=2则表示CPU已经超负荷运作，另外还有一倍的线程正在等待处理。所以，对于单核机器来说，理想状态下，Load Average要小于1。
同理，对于双核处理器来说，Load Average要小于2。结论是：多核处理器中，你的Load Average不应该高于处理器核心的总数量。

 

不同核处理器之间的load值怎样换算？
性能测试中可能遇到这样的问题，你的线上机器是8核的，但是线下性能测试机只有4核的与16核的，那么我用16核机器测试得到的load值是2.6，换算到8核机器上应该是多少呢？
很不幸，没有一个准确的公式可以用来换算。但是我们可以根据load的含义来做一个推断，假如我们在一个双核的机器上测试100个线程并发访问X页面时load为2，
那么同样的并发线程数请求同样的页面，在一台单核的机器上测试，load会是多少呢？在双核机器上，100线程同时请求时load为2，说明2个核都在满负荷运作，且平均每一个核在同时处理50个线程；
如果在单核机器上100个线程同时请求，并且假设每一个核还是能同时处理50个线程，那么就会有50个线程在等待，这样看起来CPU的load还是2，
但事实上，100个线程同时请求CPU时，已经超出了一个CPU可以同时处理的线程的能力，必然会出现线程之间竞争CPU资源的情况，
而线程对CPU的“热竞争”会使CPU耗费更多的资源去做线程调度的事情，所以总体效果来看，单核时load值实际会高于2。
上面是我自己的推论，网上还没有找到相应的资料验证。假如这种推论是对的，那么16核机器上测试得到的load为2.6，
在8核机器上测试的话load值肯定高于2.6。究竟高多少应该跟CPU本身的性能也是有关的，具体我还不清楚该如何评估。

 

 

CPU使用率和Load Average的关系：
拿去医院体检做一个例子：

用户：待检查的同学

CPU：检查的科室（B超、眼科。。。。）

 

1、 Load 高，CPU使用率低 ：
眼科一共有3个医生，检查有次序，必须前一个医生检查结束了才能到下一个医生处理
由于第一个医生的检查耗时比较长，导致后面很多同学排队，但是接下去2个医生都处于空闲状态。
Load：等待的同学，由于等待的同学较多，所以Load的值较高
CPU使用率：只有一个医生处于工作状态，所以CPU的使用率为33.33%
2、 Load低，CPU使用率高：
假设B超科室有和眼科同样多的医生，但是每个医生之间的工作是独立的。
来一个新同学的时间，大约是检查完一个同学的时间。
Load：等待的同学，基本<=1
CPU使用率：每个医生都处于忙碌状态，CPU使用率接近100%
个人觉得这个例子举的比较好理解，CPU就像科室（含多个医生），如果里面只有1个医生看病，另外2个闲着，CPU利用率是33.3%，然后外面很多排队等待使用CPU的人，
这些就是排队的进程了，他们都是竞争想要使用CPU，排队等待的人多，就是说明CPU的竞争比较激烈，就是系统平均负载Load Average。所以，cpu被占用了，
利用率可能不高的，但是排队等待使用的进程很多，Load却高。所以，测试的时候，不能只看CPU利用率，也要看系统平均负载Load Average。