Linux下可以使用top命令查看CPU负载情况。输出大致如下（只摘录了CPU部分）：top-01:24:41up6min,2users,loadaverage:0.00,0.03,0.00%Cpu(s):2.5us,1.8sy,3.1ni,90.5id,1.7wa,0.0hi,0.4si,0.0st这里的平均负载和缩写的us,sy,ni,id,wa,hi,si,st它们是什么意思？对于这些值，什么样的间隔是合理的？超出合理范围怎么办？本文将在未来讨论这些问题。loadaverageloadaverage代表CPU的平均负载值。上例中loadaverage:0.00、0.03、0.00分别代表当前CPU在1分钟、5分钟、15分钟内的平均负载。这些负载值是怎么来的呢？这些数据来自文件/proc/loadavg，内核会负责统计这些数据。top和uptime命令显示的内容都来自这个文件，那么这里所谓的平均负载是什么概念呢？根据proc的帮助文件，这里的值是单位时间内正在运行并等待磁盘I/O的平均作业数。这里的runningstate和job都是内核的概念。这里简单说明一下：对于内核来说，进程和线程都是运行态的jobjobs，意思是作业在内核的运行队列中，正在或者等待CPU调度（在用户空间）的事实进程正在运行并不意味着它需要被CPU调度，它可能正在等待I/O，也可能处于休眠状态等）因为某一时刻等待调度的进程数（瞬时)并不能反映系统的整体压力，所以这里取1，5和15分钟的平均值。那么这个值在系统中体现了什么样的压力状态呢？这里我们以单核CPU为例，小于1：表示平均一次忙的作业少于1个。对于单核CPU，完全可以搞定。等于1：表示平均每次只有一个作业忙。对于一个单核的CPU，它只能处理超过1个：这意味着平均一次有多个作业在忙。对于单核CPU来说，由于一次只能处理一个任务，所以肯定有一个任务在等待，说明系统负载太重，无法调度，有作业需要等待。由上可知，一旦大于1，则表示作业无法及时调度，系统性能会受到影响。对于多核来说，因为一次可以调度多个作业，所以大于1不一定有问题。以4核CPU为例，大于4的值说明CPU太忙.那么要维持的适当平均负载是多少呢？其实并没有标准值，但一般的做法是预留一定的空间来应对系统负载的波动。建议控制在“0.7*核数”以内，比如4核，那么0.7*4=2.8比较合适。一旦超过这个值，就需要分析原因，着手解决。%Cpu(s)loadaverage通过统计平均等待运行的作业数来推断CPU的繁忙程度，而%Cpu(s)直接统计CPU处于不同状态的时间，比上面的loadaverage更直观，所以在实践中也用的比较多。一般来说，CPU会处于以下三种状态之一：Idle：处于空闲状态，不需要调度任何任务Userspace：代码运行在用户空间（用户态）Kernel：代码运行在内核（inkernelState)针对以上三种状态，内核进一步细分为很多状态。这里我们以上面输出的8个状态为例来说明：2.5us：表示CPU花费了2.5%的时间运行用户态代码（即运行用户态程序）1.8sy：表示CPU花费1.8%的时间运行内核模式代码。内核负责管理系统的所有进程和硬件资源。所有内核代码都在内核模式下运行。当用户态进程需要访问硬件资源时，如分配内存、读写I/O等，也需要通过系统调用进入内核态。运行内核代码。%sy高表示内核占用资源过多，或者用户进程发起的系统调用过多。3.1ni：表示CPU花费3.1%的时间运行niceness不为0的进程代码。默认情况下，一个进程的niceness值为0，但是你可以通过nice命令启动一个进程并指定它的niceness值，niceness的取值范围是-20到19，值越小，优先级越高内核调度的优先级。90.5id：表示CPU有90.5%的时间是空闲的。1.7wa：表示CPU有1.7%的时间处于I/O等待状态。通常情况下，当CPU遇到I/O操作时，会先触发I/O操作，然后再做其他事情。I/O操作完成后，CPU会继续工作，但是如果此时系统比较空闲，CPU没有别的事情可做，那么CPU就会处于等待状态，此时的时间waiting状态会被计入I/Owait，也就是说CPU处于I/Owait状态，即CPU空闲，无事可做。等待I/O操作结束几乎和空闲一样。值高表示CPU空闲，I/O操作多或I/O操作慢，值低不代表没有I/O操作或I/O操作快。可能是CPU忙于其他事情，所以这只是一个参考值，需要和其他统计项一起分析。0.0hi&0.4si: 这两个值反映了CPU在中断处理上花费了多少时间，hi(hardwareinterrupts)是硬件中断，si(softirqs)是软件中断。硬件中断一般是由I/O设备引起的，比如网卡、磁盘等，硬件中断发生后，需要CPU立即处理。当硬件中断中需要处理的事情较多时，内核会产生相应的软中断，然后将需要时间且不需要立即处理的操作放在软中断中执行。例如，当网卡收到一个网络包时，CPU需要立即将数据拷贝到内存中，因为网卡的缓存很小。如果不及时处理，后续的数据包就进不来，造成丢包。数据复制到内存后，就没必要那么急着处理了。此时可以在软中断中执行处理数据包（协议栈）的代码。本人非内核专家，请参考UnderstandingtheLinuxKernel,3rdEdition0.0st 关于软中断：%st与虚拟机有关，当系统运行在虚拟机中时，当前虚拟机将连接到主机和其他虚拟机共享CPU，%st表示当前虚拟机等待CPU为其服务的时间。该值越大，物理CPU被宿主机和其他虚拟机占用的时间越长，导致当前虚拟机的CPU资源不足。如果%st长时间大于0，说明CPU资源没有得到满足。这时候可以考虑将虚拟机移到另一台机器上，或者减少当前机器上运行的虚拟机数量。上述统计项目之和等于100%。除了%idle，其他任何值过高都说明系统有问题，需要具体问题具体分析。Troubleshooting%usistoohigh:表示用户态进程占用CPU过多。通过top命令可以清楚的看到是哪个进程。如果这不是预期的行为，您可以杀死相应的进程或通过kill命令重新启动它。它的%sy过高：如果只是偶尔过高，不用担心，但如果持续上升，就需要注意了。可能是某些进程的系统调用过于频繁，比如进程不断向控制台输出日志。但是如果用户态进程没有问题，那么可能是内核中的代码有问题，尤其是驱动模块的代码写得不好。%ni太高：这意味着有人用nice程序运行了一个耗费CPU的进程。如果niceness值大于0，不用担心，因为它的优先级低于默认优先级，不会影响CPU性能，但最好确认进程不会抢占系统其他资源，例如内存、磁盘I/O等，以避免影响系统的整体性能。如果niceness值小于0，说明该进程优先级高，占用CPU资源多。需要保证进程占用的CPU资源符合预期。如果没有，可以使用top命令找到并杀掉或者重启。%wa过高：说明系统中有进程在做大量的I/O操作，或者读写速度慢的I/O设备，比如频繁读写磁盘，可以使用iotop命令查看哪些进程占用了I/O??，然后针对不同的进程做相应的处理；另一种情况是系统频繁使用交换分区，此时需要解决的是内存问题，而不是I/O问题。%hi或%si太高：如果%hi太高，通常是硬件有问题，如果%si太高，通常是内核中的代码有问题%st太高：As上面提到，如果%st过高，说明当前虚拟机没有获得足够的CPU资源。这时候可以考虑将当前的虚拟机移到另一台主机上，或者想办法减轻当前主机的负载，比如关掉一些其他的虚拟机。结论Loadaverage和%Cpu(s)以不同的方式给出主机当前的CPU负载。通过%Cpu(s)，我们可以看到系统当前的实时负载情况。现在很多监控系统每隔一段时间就会收集一次数据。%Cpu(s)，然后存储起来图形化显示，这样可以很直观的看到CPU负载的变化。当然，如果没有这样的监控系统，你也可以通过loadaverage负载平均值（最多15分钟）大致知道最近一段时间。请参阅了解Linux和其他类Unix系统上的平均负载了解LinuxCPU负载了解LinuxCPU统计信息
