CPU 信息

逃离我推掉我的手 2022-07-19 01:53 217阅读 0赞

在使用top命令的时候会看到这么一行：

[![Image(20)][Image_20]][Image_20_Image_20]

里面的各个值分别是什么意思呢？

今天被问到这个问题，发现答的不是很清楚。果然啊，天天用最多的top命令都还没摸透。。。惭愧。。。于是就查了些资料：

# 官方解释 #

Cpu(s)表示的是cpu信息。各个值的意思是：

### us: user cpu time (or) % CPU time spent in user space ###

### sy: system cpu time (or) % CPU time spent in kernel space ###

### ni: user nice cpu time (or) % CPU time spent on low priority processes ###

### id: idle cpu time (or) % CPU time spent idle ###

### wa: io wait cpu time (or) % CPU time spent in wait (on disk) ###

### hi: hardware irq (or) % CPU time spent servicing/handling hardware interrupts ###

### si: software irq (or) % CPU time spent servicing/handling software interrupts ###

### st: steal time - - % CPU time in involuntary wait by virtual cpu while hypervisor is servicing another processor (or) % CPU time stolen from a virtual machine ###

## 翻译一下： ##

### us：用户态使用的cpu时间比 ###

### sy：系统态使用的cpu时间比 ###

### ni：用做nice加权的进程分配的用户态cpu时间比 ###

### id：空闲的cpu时间比 ###

### wa：cpu等待磁盘写入完成时间 ###

### hi：硬中断消耗时间 ###

### si：软中断消耗时间 ###

### st：虚拟机偷取时间 ###

好了，如果说列出上面的条条框框说我懂了，那真是自欺欺人了。下面是我自己的理解

# 首先这个百分比是怎么算出来的呢？ #

比如一秒内有100个cpu时间片，这个cpu时间片就是cpu工作的最小单位。那么这100个cpu时间片在不同的区域和目的进行操作使用，就代表这个区域所占用的cpu时间比。也就是这里得出的cpu时间百分比。

比如下面一个程序：

[![Image(21)][Image_21]][Image_21_Image_21]

将文件从磁盘的src位置拷贝到磁盘的dst位置。文件会从src先读取进入到内核空间，然后再读取到用户空间，然后拷贝数据到用户空间的buf上，再通过用户空间，内核空间，数据才到磁盘的dst上。

所以从上面这个程序来看，cpu消耗在kernel space的时候就是sy（系统态使用的cpu百分比），cpu消耗在user space的时候就是us（用户态使用的cpu百分比）。

# 好了，下面说说hi和si #

如果程序都没什么问题，那么是没有hi和si的，但是实际上有个硬中断和软中断的概念。比如硬中断，cpu在执行程序的时候，突然外设硬件（比如硬盘出现问题了）机器需要立刻通知cpu进行现场保存工作。这个时候会cpu会出现上下文切换。就是cpu会有一部分时间会被硬中断占用了，这个时间就是hi。相类似，si是软中断的cpu占用时间，软中断是由软件的指令方式触发的。

相关软中断和硬中断的概念可以参考：

[http://blog.csdn.net/pxz\_002/article/details/7327668][http_blog.csdn.net_pxz_002_article_details_7327668]

# 下面是ni #

ni是nice的意思，nice是什么呢，每个linux进程都有个优先级，优先级高的进程有优先执行的权利，这个叫做pri。进程除了优先级外，还有个优先级的修正值。即比如你原先的优先级是20，然后修正值为-2，那么你最后的进程优先级为18。这个修正值就叫做进程的nice值。

## 那么nice是一个进程的优先级修正值，为什么会占用cpu时间呢？ ##

ni是指用做nice加权的进程使用的用户态cpu时间比，我的理解就是一个进程的所谓修正值就意味着多分配一些cpu时间给这个进程的用户态，这个中间所多分配的cpu时间就是我们这里的ni。（这个理解没啥把握，如果有错误麻烦帮忙指出下）

# 下面是wa #

wa指的是CPU等待磁盘写入完成的时间，就是说前提是要进行IO操作，在进行IO操作的时候，CPU等待时间。比如上面那个程序，最后一步，从系统空间到dst硬盘空间的时候，如果程序是阻塞的，那么这个时候cpu就要等待数据写入磁盘才能完成写操作了。所以这个时候cpu等待的时间就是wa。

### 所以如果一台机器看到wa特别高，那么一般说明是磁盘IO出现问题，可以使用iostat等命令继续进行详细分析。 ###

# 下面是st #

st的名字很生动，偷取。。。是专门对虚拟机来说的，一台物理是可以虚拟化出几台虚拟机的。在其中一台虚拟机上用top查看发现st不为0，就说明本来有这么多个cpu时间是安排给我这个虚拟机的，但是由于某种虚拟技术，把这个cpu时间分配给了其他的虚拟机了。这就叫做偷取。

# id #

剩下的id就是除了上面那么多cpu处理上下文以外的cpu时间片。当然在这些时间片上，cpu是空闲的。

### top的所有这些cpu时间应该是相加为100%的。 ###

# dstat #

题外话，有个dstat命令也是可以查看cpu的信息的。下图就是dstat -c的显示

[![Image(22)][Image_22]][Image_22_Image_22]

其中可以很容易将usr和us，sys和sy，idl和id，wai和wa，hig和hi，siq和si对应起来

但是可以观察到dstat是没有st，ni的统计的，而且它的所有部分加起来总和可能没有100，这就说明dstat实际是没有对st，ni做cpu统计的。使用的时候要注意下这个。

[Image_20]: http://images.cnitblog.com/blog/136188/201310/23114945-751b2170505c40c29a321390489c818a.png
[Image_20_Image_20]: /images/20220718/c9b5dcd14bf94c44b27ff6cf7a6c9942.png
[Image_21]: http://images.cnitblog.com/blog/136188/201310/23114759-fc924e97dabf4bf296f9818c2d7ba014.png
[Image_21_Image_21]: /images/20220718/53cc66ac9575425aa8c36934cb5af8e0.png
[http_blog.csdn.net_pxz_002_article_details_7327668]: http://blog.csdn.net/pxz_002/article/details/7327668
[Image_22]: http://images.cnitblog.com/blog/136188/201310/23114800-12b1166201c84fe5b147aff884cbff0c.png
[Image_22_Image_22]: /images/20220718/3ef80515c8f544b997c0f7f9436d3ee5.png