linux load解释

等待 I/O 操作完成的 CPU 时间。当系统等待磁盘或其他 I/O 操作完成时，CPU 会进入 iowait 状态 。为什么随之load 也会升高？

当系统处于 I/O 等待（iowait） 状态时，load 升高是因为 系统负载（load） 不仅仅衡量 CPU 的使用情况，还包括正在等待 CPU 和其他系统资源的进程数量，包括等待 I/O 操作完成的进程。

具体原因：

1. I/O 操作的阻塞性：

   • 当一个进程发起 I/O 操作（如磁盘读写、网络传输等）时，通常需要等待数据从硬盘、网络或其他外部设备传输完成。在这段时间，CPU 并未实际执行计算任务，而是进入 iowait 状态，等待 I/O 操作的完成。
   • 即使 CPU 没有繁忙工作，进程依然在排队等待，这些进程会被计入系统负载。

2. 系统负载的定义：

   • 系统负载（load average） 是一个系统的负载度量，它表示在某个时间窗口内，可运行队列中的进程数以及**处于不可中断状态（如等待 I/O）**的进程数。
   • 因此，即使 CPU 大部分时间处于空闲状态，但如果有大量的进程在等待 I/O 操作（磁盘或网络传输等），这些进程也会增加系统的负载。

3. iowait 增高时 load 升高：

   • 当磁盘或网络 I/O 速度变慢，或者 I/O 子系统（如磁盘、网络设备等）出现瓶颈时，越来越多的进程会因为 I/O 操作而进入等待状态。
   • 这些等待中的进程会被计入系统的负载统计，即使 CPU 没有在执行用户或内核任务，load average 也会升高。

示例：

假设系统中有多个进程正在读写磁盘数据：

• 磁盘响应速度变慢，I/O 操作需要更多时间完成。
• CPU 可能处于空闲状态，等待 I/O 完成（iowait）。
• 系统中等待磁盘操作完成的进程逐渐增加，它们不能继续执行，因此处于不可中断的等待状态（D 状态）。
• 这些等待的进程会被计算入系统负载中，导致 load average 上升。

为什么高 iowait 却低 CPU 使用率仍导致高负载：

• I/O 受限的系统：即使 CPU 空闲，I/O 操作却可能成为性能瓶颈。大量进程在等待 I/O 操作完成，而这些进程会继续占用资源，并被系统认为是负载的一部分。
• 负载反映的是系统繁忙度，而不只是 CPU 的繁忙度。高负载平均值可能意味着 I/O 子系统不足或某些硬件资源正在被严重占用。

总结：

iowait 升高时，系统负载升高是因为大量进程在等待 I/O 操作完成，这些进程会被计入系统负载中，尽管 CPU 实际上是处于空闲状态。负载是系统的整体繁忙程度，而不仅仅是 CPU 的利用率。