CPU 使用率和平均负载

参考：https://mp.weixin.qq.com/s/3I5kkNIGKkjQFazwvS4GIQ

一块 CPU 芯片可能包含多个物理核，每个物理核都是一个实打实的运算核心
超线程（Hyper-Threading）技术可以让一个物理核在单位时间内同时处理两个线程，变成两个逻辑核。但它不会拥有传统单核 2 倍的处理能力，也不可能提供完整的并行处理能力。

单核 CPU 1s 内非空闲态运行时间为 0.8s，那么它的 CPU 使用率就是 80%；双核 CPU 1s 内非空闲态运行时间分别为 0.4s 和 0.6s，那么，总体 CPU 使用率就是 (0.4s + 0.6s) / (1s * 2) = 50%，其中 2 表示 CPU 核数

由于 CPU 有多种非空闲态，因此，CPU 使用率计算公式可以总结为：CPU 使用率 = (1 - 空闲态运行时间/总运行时间) * 100%

平均负载（Load Average）是指单位时间内，系统处于 可运行状态（Running / Runnable） 和 不可中断态 的平均进程数，也就是 平均活跃进程数。

平均负载不仅包括正在使用 CPU 的进程，还包括等待 CPU 或 I/O 的进程。

top 命令查看平均负载，load average: 1.09, 1.12, 1.52

这 3 个数字分别表示 1分钟、5分钟、15分钟内系统的平均负载。该值越小，表示系统工作量越少，负荷越低；反之负荷越高。

理想情况下，平均负载 = CPU 逻辑核数。

• 当平均负载持续大于 0.7 * CPU 逻辑核数，就需要开始调查原因，防止系统恶化；
• 当平均负载持续大于 1.0 * CPU 逻辑核数，必须寻找解决办法，降低平均负载；
• 当平均负载持续大于 5.0 * CPU 逻辑核数，表明系统已出现严重问题，长时间未响应，或者接近死机

CPU 使用率是单位时间内 CPU 繁忙程度的统计。

• CPU 密集型应用，大量进程在等待或使用 CPU，此时 CPU 使用率与平均负载呈正相关状态。

• I/O 密集型应用，大量进程在等待 I/O，此时平均负载会升高，但 CPU 使用率不一定很高。

1、通过 top 命令找到 CPU 消耗最多的进程号；

2、通过 top -Hp 进程号 命令找到 CPU 消耗最多的线程号（列名仍然为 PID）；

3、通过printf "%x\n" 线程号 命令输出该线程号对应的 16 进制数字；

4、通过 jstack 进程号 | grep 16进制线程号  -A 10 命令找到 CPU 消耗最多的线程方法堆栈。

 

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