☰

如何在没有工具的情况下获得进程平均负载

tag-icon • tag-icon kernel process load
如何在没有工具的情况下获得进程平均负载

我想在我的程序中列出进程及其信息。我可以从 /proc/[pid] 获得最多的信息。 top、htop等如何获取进程的平均负载？

答案1

这加载系统的平均数量，是运行队列（即正在运行或等待运行）中的进程（线程）的平均数量（在 Linux 上进程处于不间断睡眠状态，D如下状态）在某个时期内。

/proc/loadavg在 Linux 上，这在最后 1 分钟、5 分钟和 15 分钟内可用。

要查看当前这些线程（至少在ps读取相应/proc/pid/task/tid/stat文件时）是什么，您可以执行以下操作：

ps -eLo state,tid,args | awk '$1 ~ [RD]'

或者：

grep -ho '.*) [RD]' /proc/[1-9]*/task/*/stat

（作为近似值，假设进程名称不包含换行符或)字符。为了正确起见，对于第三个字段及以上字段，您需要从)文件中最后一次出现的位置开始）。

这进程的负载确实没有意义，您可能想到的是 CPU 在一段时间内运行该进程所花费的时间。

例如，top每 1.5 秒打印一页，当进程的 %CPU 显示 300% 时，这意味着自打印最后一页以来的 1.5 秒内，CPU 已运行该进程的任务/线程总计 4.5秒。

要获取该信息，请获取周期开始和结束时（请参阅详细信息）的utime(14) 和stime(15) 字段的总和，并获取差值与持续时间的比率。/proc/pid/statman 5 proc

例如，与zsh：

zmodload zsh/zselect
period=100 # centi-seconds
((clk_tck = $(getconf CLK_TCK)))
for i (1 2) {
  read -rd '' stat < /proc/$pid/stat;
  t[i]=$((${(j:+:)${(s: :)stat##*\)}[12,13]}))
  ((i == 2)) || zselect -t $period
}
printf '%.4g%%\n' $(((t[2] - t[1]) * 100. * 100 / period / clk_tck))

如果通过过程负载，您的意思是运行队列中该进程的平均线程数（根据@Patrick在评论中建议的定义），您可以通过获取一些示例来获得近似值，例如：

$ (repeat 100 grep -l ') [RD]' /proc/$pid/task/*/stat)|awk 'END{print NR/100}'
16.57

在运行这 100 个命令所花费的时间内，$pid运行队列中平均有 16.57 个线程。

答案2

对于系统范围的平均负载（和一些其他统计数据），请检查proc/loadavg。前三个字段是 1 分钟、5 分钟和 15 分钟的平均负载，这是大多数系统监视器显示的内容。第四个字段由两个用斜杠分隔的数字组成，第一个是可运行进程的数量，第二个是进程总数（包括线程）。第五个字段是系统上最新进程的PID。

如果你想要更详细的统计数据，你必须通过 netlink 与内核对话（不是特别容易），或者扫描编号目录/proc（由于 TOCTOU 竞争而不可靠）。您想要的相关文件可能是/proc/<PID>/stat，其中包含大多数任务管理器显示的大部分其他信息。确切的解释在这里发布有点长，但在 proc 文件系统的手册页（man proc在终端中）中已经很好地介绍了。

值得注意的是，“加载”在进程的上下文中没有意义。平均负载是在给定时间段内处于可运行状态的进程的平均数量（这是衡量系统繁忙程度的一个非常蹩脚的衡量标准，但那是另一个故事了），因此根据定义，给定的进程不能有一个“负载”值。进程在系统上生成负载，但它们本身没有“负载”。与此最接近的是进程使用的 CPU 时间量，这很容易通过 pollinb 上述文件来计算（Stéphane Chazelas 的答案涵盖了如何很好地计算它，所以我不会在这里重复） 。

相关内容