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   2 CPU 负载
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   5 Linux通过``/proc/stat``和``/proc/uptime``导出各种信息，用户空间工具
   6 如top(1)使用这些信息计算系统花费在某个特定状态的平均时间。
   7 例如：
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   9     $ iostat
  10     Linux 2.6.18.3-exp (linmac)     02/20/2007
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  12     avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  13               10.01    0.00    2.92    5.44    0.00   81.63
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  15     ...
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  17 这里系统认为在默认采样周期內有10.01%的时间工作在用户空间，2.92%的时
  18 间用在系统空间，总体上有81.63%的时间是空闲的。
  19
  20 大多数情况下``/proc/stat``的信息几乎真实反映了系统信息，然而，由于内
  21 核采集这些数据的方式/时间的特点，有时这些信息根本不可靠。
  22
  23 那么这些信息是如何被搜集的呢？每当时间中断触发时，内核查看此刻运行的
  24 进程类型，并增加与此类型/状态进程对应的计数器的值。这种方法的问题是
  25 在两次时间中断之间系统（进程）能够在多种状态之间切换多次，而计数器只
  26 增加最后一种状态下的计数。
  27
  28 举例
  29 ---
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  31 假设系统有一个进程以如下方式周期性地占用cpu::
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  33      两个时钟中断之间的时间线
  34     |-----------------------|
  35      ^                     ^
  36      |_ 开始运行           |
  37                            |_ 开始睡眠
  38                            （很快会被唤醒）
  39
  40 在上面的情况下，根据``/proc/stat``的信息（由于当系统处于空闲状态时，
  41 时间中断经常会发生）系统的负载将会是0
  42
  43 大家能够想象内核的这种行为会发生在许多情况下，这将导致``/proc/stat``
  44 中存在相当古怪的信息::
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  46         /* gcc -o hog smallhog.c */
  47         #include <time.h>
  48         #include <limits.h>
  49         #include <signal.h>
  50         #include <sys/time.h>
  51         #define HIST 10
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  53         static volatile sig_atomic_t stop;
  54
  55         static void sighandler (int signr)
  56         {
  57         (void) signr;
  58         stop = 1;
  59         }
  60         static unsigned long hog (unsigned long niters)
  61         {
  62         stop = 0;
  63         while (!stop && --niters);
  64         return niters;
  65         }
  66         int main (void)
  67         {
  68         int i;
  69         struct itimerval it = { .it_interval = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 },
  70                                 .it_value = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 } };
  71         sigset_t set;
  72         unsigned long v[HIST];
  73         double tmp = 0.0;
  74         unsigned long n;
  75         signal (SIGALRM, &sighandler);
  76         setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL);
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  78         hog (ULONG_MAX);
  79         for (i = 0; i < HIST; ++i) v[i] = ULONG_MAX - hog (ULONG_MAX);
  80         for (i = 0; i < HIST; ++i) tmp += v[i];
  81         tmp /= HIST;
  82         n = tmp - (tmp / 3.0);
  83
  84         sigemptyset (&set);
  85         sigaddset (&set, SIGALRM);
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  87         for (;;) {
  88                 hog (n);
  89                 sigwait (&set, &i);
  90         }
  91         return 0;
  92         }
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  95 参考
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  98 - https://lore.kernel.org/r/loom.20070212T063225-663@post.gmane.org
  99 - Documentation/filesystems/proc.rst (1.8)
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 101
 102 谢谢
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 105 Con Kolivas, Pavel Machek