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:
-
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。
- 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
-
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。
-
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。
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