Я написал программу (плагин мониторинга), которая считывает цифры использования процессора из /proc/stat. К сожалению, похоже, что цифры не соответствуют странице руководства proc(5), особенно я получаю разные пропорции для реальных машин и паравиртуализированных машин Xen:
Время простоя у этих машин разное:
(Объяснение "блоков кода" следующее: в первых частях показаны поля "cpu"строка (например:"cpu#1"- первое поле CPU-line), за которым следует количество загрузок ("эпоха"), время UNIX и фактическое значение, каждое из которых отделяется двоеточием (:). Следующая строка начинается с "stat: OK"- результат работы моего плагина мониторинга; здесь он выводит различия для целей отладки, но обычно он выводит значения разницы. Он также добавляет читаемые пользователем метки к числам."time"- разница во времени с момента последнего вызова в секундах. Наконец, я добавил строки, связанные с процессором, из /proc/stat (с момента выхода плагина прошло некоторое время).)
Сначала двухпроцессорный, 6-ядерный, по два потока на каждой физической машине: время простоя кажется примерно в 900 раз больше суммы состояний других ЦП, что соответствует 99,89%. праздный и 0,06% пользователь ЦПУ. Также обратите внимание, что отношение времени простоя к истекшему времени составляет около 2398,5; при делении на USER_HZ (100) вы получите примерно количество процессоров. Мне это кажется странным:
# physical two 6-core cpus, 2 threads each
cpu#1=0:1596547833:2667804
cpu#2=0:1596547833:90388
cpu#3=0:1596547833:1257514
cpu#4=0:1596547833:2735255340
cpu#5=0:1596547833:142707
cpu#6=0:1596547833:0
cpu#7=0:1596547833:107191
cpu#8=0:1596547833:0
cpu#9=0:1596547833:0
cpu#10=0:1596547833:0
stat OK: epoch=0, time=354, cpu.usr=581, cpu.ni=24, cpu.sys=288, cpu.idl=849070, cpu.iow=29, cpu.hirq=0, cpu.sirq=13, cpu.st=0, cpu.vgst=0, cpu.usr0=0
# cat /proc/stat
cpu 2668778 90430 1257998 2736664140 142741 0 107213 0 0 0
cpu0 116314 1436 53622 113861868 3864 0 81296 0 0 0
cpu1 142008 4782 32464 114026161 9767 0 4396 0 0 0
cpu2 167052 3058 63902 113932120 12818 0 1966 0 0 0
cpu3 120029 4260 28712 114058016 3337 0 1478 0 0 0
cpu4 145332 2972 61798 113983716 16115 0 1037 0 0 0
cpu5 114346 6809 27875 114060364 4110 0 1124 0 0 0
cpu6 126193 3720 54701 113999094 12348 0 968 0 0 0
cpu7 108188 4859 27436 114067537 6028 0 976 0 0 0
cpu8 121890 2820 51548 114020211 13474 0 940 0 0 0
cpu9 102942 4235 26150 114076765 3423 0 977 0 0 0
cpu10 125984 2724 48521 114014015 13950 0 845 0 0 0
cpu11 89154 4047 26674 114085160 7735 0 885 0 0 0
cpu12 116730 3894 397743 113663892 2352 0 884 0 0 0
cpu13 84306 4424 26164 114096015 2767 0 871 0 0 0
cpu14 127293 3539 44438 114033462 1294 0 922 0 0 0
cpu15 77740 3958 26201 114105245 358 0 854 0 0 0
cpu16 133217 3043 41476 114034324 737 0 958 0 0 0
cpu17 88893 4497 25736 114094645 662 0 838 0 0 0
cpu18 125887 2812 39150 114024555 1309 0 806 0 0 0
cpu19 65198 3560 25976 114092343 21838 0 802 0 0 0
cpu20 109361 3292 37270 114059144 1381 0 764 0 0 0
cpu21 71055 4094 26435 114111750 759 0 859 0 0 0
cpu22 118589 3643 37525 114052728 1567 0 883 0 0 0
cpu23 71069 3943 26468 114110998 737 0 875 0 0 0
Затем паравиртуализированная машина Xen с двумя виртуальными процессорами. Время простоя примерно в 74 раза превышает сумму других состояний ЦП, что соответствует 98,66%. праздный и 8% пользовательский процессор. Опять же, если вы возьмете отношение времени простоя к истекшему времени, вы получите 197,4, что примерно соответствует 2 процессорам. Вот одна проблема: пользовательский ЦП и бездействие превышают 100%.
## virtual 2 cpus (Xen PV)
cpu#1=0:1596547988:1162034
cpu#2=0:1596547988:227660
cpu#3=0:1596547988:3036855
cpu#4=0:1596547988:701649884
cpu#5=0:1596547988:1037577
cpu#6=0:1596547988:0
cpu#7=0:1596547988:31478
cpu#8=0:1596547988:355862
cpu#9=0:1596547988:0
cpu#10=0:1596547988:0
stat OK: epoch=0, time=36, cpu.usr=16, cpu.ni=7, cpu.sys=28, cpu.idl=7108, cpu.iow=4, cpu.hirq=0, cpu.sirq=0, cpu.st=5, cpu.vgst=0, cpu.usr0=0
> cat /proc/stat
cpu 1162136 227690 3037149 701727879 1037664 0 31481 355901 0 0
cpu0 531438 112727 1469157 350497090 791387 0 31011 192100 0 0
cpu1 630698 114962 1567991 351230788 246276 0 470 163801 0 0
Я знаю, что эти цифры в /proc/stat являются USER_HZ, но это не должно иметь значения как общий фактор, верно?
Я чувствую, что пропорция простоя не соответствует остальным состояниям процессора (слишком высока?), Но я не понимаю, что не так. (Я также понял, что для нескольких ядер вы никогда не сможете прочитать эти числа из /proc/stat последовательно, но различия будут достаточно малы, чтобы их можно было игнорировать)
Наверное, из-за «специальностей» /proc/stat основная ошибка заключалась в попытке связать накопленные тики ЦП с прошедшим временем:
Помимо получения несогласованных показаний для нескольких процессоров, даже сумма всех состояний для одного процессора значительно различается между процессорами (можно было бы предположить, что любой процессор должен быть в любой перечисленных состояний в любое время).
Например, на двухпроцессорной, 6-ядерной, 2-поточной машине есть следующие суммы:
Total 100.00% ( 99539187188)
Total cpu #1 100.00% ( 4140261989)
Total cpu #2 100.00% ( 4144710272)
Total cpu #3 100.00% ( 4151313481)
...
Total cpu #22 100.00% ( 4148181711)
Total cpu #23 100.00% ( 4147345315)
Total cpu #24 100.00% ( 4154271398)
total sum is 99539187091
Таким образом, правильный алгоритм суммирует все счетчики тиков из всех полей для одного процессора, а затем делит отдельные поля этого (и только этого) процессора на эту сумму. Тогда вы получите индивидуальную и общую относительную статистику ЦП следующим образом:
user 0.24% ( 237735999)
nice 0.01% ( 5002498)
system 0.63% ( 630749296)
idle 98.41% ( 97954146521)
iowait 0.39% ( 385255182)
irq 0.00% ( 186187)
softirq 0.16% ( 157069844)
steal 0.17% ( 169041661)
guest 0.00% ( 0)
guest_nice 0.00% ( 0)
Total 100.00% ( 99539187188)
user 0.47% ( 19423699)
nice 0.01% ( 218870)
system 1.20% ( 49511456)
idle 97.49% ( 4036508813)
iowait 0.41% ( 17117301)
irq 0.00% ( 5014)
softirq 0.18% ( 7495287)
steal 0.24% ( 9981549)
guest 0.00% ( 0)
guest_nice 0.00% ( 0)
Total cpu #1 100.00% ( 4140261989)
...
user 0.27% ( 11119646)
nice 0.01% ( 272401)
system 0.55% ( 22956454)
idle 98.63% ( 4097537498)
iowait 0.32% ( 13130627)
irq 0.00% ( 3663)
softirq 0.09% ( 3893145)
steal 0.13% ( 5357964)
guest 0.00% ( 0)
guest_nice 0.00% ( 0)
Total cpu #24 100.00% ( 4154271398)
Наконец, если вы возьмете среднее значение статистики всех отдельных процессоров, вы получите более или менее общую статистику (суммы различаются; это то, что я назвал «непоследовательным чтением»):
Avg. user 0.24% ( 237735987)
mismatch for cpu stat #0: 237735999 - 237735987 is 12
Avg. nice 0.01% ( 5002486)
mismatch for cpu stat #1: 5002498 - 5002486 is 12
Avg. system 0.63% ( 630749284)
mismatch for cpu stat #2: 630749296 - 630749284 is 12
Avg. idle 98.41% ( 97954146509)
mismatch for cpu stat #3: 97954146521 - 97954146509 is 12
Avg. iowait 0.39% ( 385255171)
mismatch for cpu stat #4: 385255182 - 385255171 is 11
Avg. irq 0.00% ( 186174)
mismatch for cpu stat #5: 186187 - 186174 is 13
Avg. softirq 0.16% ( 157069830)
mismatch for cpu stat #6: 157069844 - 157069830 is 14
Avg. steal 0.17% ( 169041650)
mismatch for cpu stat #7: 169041661 - 169041650 is 11
Avg. guest 0.00% ( 0)
Avg. guest_nice 0.00% ( 0)
Total 100.00% ( 99539187091)
Все процентные числа были выведены с printf("%6.2f%%", ...), поэтому они округлые.
Наконец, вот общие числа загруженной машины с «48 процессором»:
Total 100.00% ( 21877206847)
Total cpu #1 100.00% ( 455281359)
Total cpu #2 100.00% ( 455501710)
Total cpu #3 100.00% ( 455015811)
Total cpu #4 100.00% ( 456004044)
Total cpu #5 100.00% ( 455909301)
Total cpu #6 100.00% ( 455981392)
Total cpu #7 100.00% ( 455729034)
Total cpu #8 100.00% ( 456028994)
Total cpu #9 100.00% ( 456049969)
Total cpu #10 100.00% ( 455860960)
Total cpu #11 100.00% ( 455870035)
Total cpu #12 100.00% ( 456039088)
Total cpu #13 100.00% ( 456028481)
Total cpu #14 100.00% ( 455902588)
Total cpu #15 100.00% ( 454901116)
Total cpu #16 100.00% ( 456039049)
Total cpu #17 100.00% ( 456079322)
Total cpu #18 100.00% ( 456018015)
Total cpu #19 100.00% ( 455811530)
Total cpu #20 100.00% ( 456048623)
Total cpu #21 100.00% ( 455174048)
Total cpu #22 100.00% ( 455986778)
Total cpu #23 100.00% ( 455045645)
Total cpu #24 100.00% ( 456062558)
Total cpu #25 100.00% ( 456074695)
Total cpu #26 100.00% ( 456046892)
Total cpu #27 100.00% ( 455889172)
Total cpu #28 100.00% ( 456067743)
Total cpu #29 100.00% ( 455975866)
Total cpu #30 100.00% ( 455998701)
Total cpu #31 100.00% ( 455324199)
Total cpu #32 100.00% ( 456078454)
Total cpu #33 100.00% ( 455430179)
Total cpu #34 100.00% ( 456052808)
Total cpu #35 100.00% ( 454948089)
Total cpu #36 100.00% ( 456056733)
Total cpu #37 100.00% ( 455406941)
Total cpu #38 100.00% ( 456040647)
Total cpu #39 100.00% ( 455873538)
Total cpu #40 100.00% ( 456075263)
Total cpu #41 100.00% ( 456020834)
Total cpu #42 100.00% ( 456053464)
Total cpu #43 100.00% ( 455017805)
Total cpu #44 100.00% ( 456063505)
Total cpu #45 100.00% ( 455146763)
Total cpu #46 100.00% ( 455838738)
Total cpu #47 100.00% ( 455278795)
Total cpu #48 100.00% ( 456077454)
Total (all CPUs)100.00% ( 21877206728)