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top 命令 - 进程的 CPU 没有加起来

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top 命令 - 进程的 CPU 没有加起来

我了解命令报告的各种类型的 CPU 使用情况top（6.5%us、、等...），但为什么每个进程的总 %CPU 加起来不等于任何值？例如，下面的 java 进程消耗了 77.5% 的 CPU，但17.2%sy显示76.0% 仍处于空闲状态。这是为什么？这是在单核系统上。0.0%niCpu(s)Cpu(s)

top - 05:53:27 up 32 min,  2 users,  load average: 0.16, 0.29, 0.34
Tasks:  71 total,   1 running,  70 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  6.5%us, 17.2%sy,  0.0%ni, 76.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.3%si,  0.0%st
Mem:   1758616k total,   643432k used,  1115184k free,    12224k buffers
Swap:   917500k total,        0k used,   917500k free,   304608k cached

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                                                                                                                      
 1307 tomcat    20   0  683m 287m 9528 S 77.5 16.8  10:54.99 java                                                                                                                                                                          
 1571 ec2-user  20   0  2592 1096  872 R  1.0  0.1   0:08.61 top                                                                                                                                                                           
    1 root      20   0  2892 1364 1168 S  0.0  0.1   0:00.28 init                                                                                                                                                                          
    2 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd

编辑：原来这是一个双核系统。这是在命令top启动时按 1 后更新的输出：

top - 06:10:21 up 49 min,  2 users,  load average: 0.28, 0.37, 0.34
Tasks:  71 total,   1 running,  70 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu0  :  9.9%us, 19.7%sy,  0.0%ni, 69.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  1.4%si,  0.0%st
Cpu1  :  5.0%us, 10.0%sy,  0.0%ni, 85.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:   1758616k total,   677548k used,  1081068k free,    13296k buffers
Swap:   917500k total,        0k used,   917500k free,   305732k cached

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                                                                                                                      
 1307 tomcat    20   0  683m 318m 9528 S 68.0 18.6  17:23.53 java                                                                                                                                                                          
    1 root      20   0  2892 1364 1168 S  0.0  0.1   0:00.28 init                                                                                                                                                                          
    2 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd                                                                                                                                                                      
    3 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.91 ksoftirqd/0                                                                                                                                                                   
    4 root      RT   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 migration/0

答案1

您正在比较的这两条信息不会匹配，因为它们是从不同的文件收集的。也就是说，尽管 top 在同一个终端中显示信息，但它们不是从同一个来源收集的。

我只是在上面运行了一个 strace（以批处理模式运行）。它在这里显示系统范围的 CPU 信息。

16:04:04.081092 open("/proc/stat", O_RDONLY) = 6 <0.000022>
16:04:04.081154 lstat("/proc", {st_mode=S_IFDIR|0555, st_size=0, ...}) = 0 <0.000015>
16:04:04.081211 lstat("/proc/stat", {st_mode=S_IFREG|0444, st_size=0, ...}) = 0     <0.000013>
16:04:04.081267 fstat(6, {st_mode=S_IFREG|0444, st_size=0, ...}) = 0 <0.000013>
16:04:04.081334 fstat(6, {st_mode=S_IFREG|0444, st_size=0, ...}) = 0 <0.000013>
16:04:04.081385 mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f699ace2000 <0.000016>
16:04:04.081440 lseek(6, 0, SEEK_SET)   = 0 <0.000013>
16:04:04.081494 read(6, "cpu  302573 6910 83103 10092403 "..., 1024) = 1024 <0.000070>
16:04:04.081656 write(1, "%Cpu(s):  2.9 us,  0.8 sy,  0.1 "..., 80) = 80 <0.000034>
16:04:04.081763 write(1, "KiB Mem:   8048484 total,  41402"..., 73) = 73 <0.000035>
16:04:04.081858 write(1, "KiB Swap:  8060924 total,       "..., 72) = 72 <0.000034>
16:04:04.081940 write(1, "\n", 1)       = 1 <0.000026>

现在，如果您看到/proc/stat，它会显示系统的所有 CPU。top 也知道这一点，因为在打开 /proc/stat 之前，它会打开 sys 文件系统。

16:04:03.367339 open("/sys/devices/system/cpu/online", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3 <0.000027>
16:04:03.367408 read(3, "0-7\n", 8192)  = 4 <0.000019>
16:04:03.367464 close(3)                = 0 <0.000015>

现在，当涉及到收集单个进程信息时，它会从文件中获取信息/proc/pid/statm。/proc/pid/stat（用实际的 pid 替换 pid）。

如您所见，/proc/stat系统范围的信息是全部CPU 和 pid 的单独 proc 文件是其特定的仅 pid 信息。

因此，它们不会匹配。

答案2

采样（即top测量 CPU 使用率的方法）容易产生误差。

最好的解释方式是这样的：想象一家工厂每小时只生产一辆汽车。假设你决定对该工厂生产汽车的速度进行抽样。你从 5:59 开始抽样，在 7:01 停止抽样。你看到生产了两辆汽车，一辆在 6:00，另一辆在 7:00。你抽样了 62 分钟，生产了 2 辆汽车。因此，你计算出该工厂生产汽车的产能约为其额定产能的 200%。

此外，您无法top相互比较值，因为top它没有为您提供单个系统状态的一组测量值，而是提供一组独立的测量值，每个测量值都受其自己的条件集的影响。

例如，每个 CPU 的值可以使用与每个进程的值完全不同的机制来计算。每个 CPU 的值可以呈指数衰减，而每个进程的值可以是两个总数之间的差值。因此，它们可以反映同一类型事物的测量结果，但使用完全不同的方法。

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