一直不解,为什么io占用较高时,系统负载也会变高,偶遇此文,终解吾惑。

uptime和top等命令都可以看到load average指标,从左至右三个数字分别表示1分钟、5分钟、15分钟的load average:

$ uptime
:: up days, :, user, load average: 5.76, 5.54, 5.61

Load average的概念源自UNIX系统,虽然各家的公式不尽相同,但都是用于衡量正在使用CPU的进程数量和正在等待CPU的进程数量,一句话就是runnable processes的数量。所以load average可以作为CPU瓶颈的参考指标,如果大于CPU的数量,说明CPU可能不够用了。

但是,Linux上不是这样的!

Linux上的load average除了包括正在使用CPU的进程数量和正在等待CPU的进程数量之外,还包括uninterruptible sleep的进程数量。通常等待IO设备、等待网络的时候,进程会处于uninterruptible sleep状态。Linux设计者的逻辑是,uninterruptible sleep应该都是很短暂的,很快就会恢复运行,所以被等同于runnable。然而uninterruptible sleep即使再短暂也是sleep,何况现实世界中uninterruptible sleep未必很短暂,大量的、或长时间的uninterruptible sleep通常意味着IO设备遇到了瓶颈。众所周知,sleep状态的进程是不需要CPU的,即使所有的CPU都空闲,正在sleep的进程也是运行不了的,所以sleep进程的数量绝对不适合用作衡量CPU负载的指标,Linux把uninterruptible sleep进程算进load average的做法直接颠覆了load average的本来意义。所以在Linux系统上,load average这个指标基本失去了作用,因为你不知道它代表什么意思,当看到load average很高的时候,你不知道是runnable进程太多还是uninterruptible sleep进程太多,也就无法判断是CPU不够用还是IO设备有瓶颈。

参考资料:https://en.wikipedia.org/wiki/Load_(computing)“Most UNIX systems count only processes in the running (on CPU) or runnable (waiting for CPU) states. However, Linux also includes processes in uninterruptible sleep states (usually waiting for disk activity), which can lead to markedly different results if many processes remain blocked in I/O due to a busy or stalled I/O system.“

源代码:

RHEL6
kernel/sched.c:
=============== static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
{
long nr_active, delta; nr_active = this_rq->nr_running;
nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible; if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
this_rq->calc_load_active = nr_active;
atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
}
}
RHEL7
kernel/sched/core.c:
==================== static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
{
long nr_active, delta = ; nr_active = this_rq->nr_running;
nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible; if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
this_rq->calc_load_active = nr_active;
} return delta;
}
RHEL7
kernel/sched/core.c:
==================== /*
* Global load-average calculations
*
* We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
* in order to minimize overhead.
*
* The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
* nr_uninterruptible.
*
* Once every LOAD_FREQ:
*
* nr_active = 0;
* for_each_possible_cpu(cpu)
* nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
*
* avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
*
* Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
*
* - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
* serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
* to calculating nr_active.
*
* \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
* = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
*
* So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
* can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
* to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
*
* Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
* across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
* cpu to have completed this task.
*
* This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
* again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
*
* - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
* this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
* to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
* when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
* did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
* all cpus yields the correct result.
*
* This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
*/

参考:

http://linuxperf.com/?p=176

理解LINUX LOAD AVERAGE的误区的更多相关文章

  1. Linux load average负载量分析与解决思路

    一.load average top命令中load average显示的是最近1分钟.5分钟和15分钟的系统平均负载.系统平均负载表示 系统平均负载被定义为在特定时间间隔内运行队列中(在CPU上运行或 ...

  2. Linux Load average负载详细解释

    http://tianmaotalk.iteye.com/blog/1027970     Linux Load average负载详细解释   linux查看机器负载

  3. linux load average

    性能分析_linux服务器CPU_Load Average 理解Linux系统中的load average(图文版) 理解Load Average做好压力测试 top命令的Load average 含 ...

  4. Linux CPU Load Average

    理解Linux系统负荷 LINUX下CPU Load Average的一点研究 Linux load average负载量分析与解决思路 Understanding Linux CPU Load - ...

  5. 【转】top命令输出解释以及load average 详解及排查思路

    https://blog.csdn.net/zhangchenglikecc/article/details/52103737 昨天nagios报警warning,没来得及留下报警截图,nagios值 ...

  6. top命令输出解释以及load average 详解及排查思路

    原地址: https://blog.csdn.net/zhangchenglikecc/article/details/52103737 1.top输出以及load average 详解 昨天nagi ...

  7. 理解Linux系统负荷load average

    理解Linux系统负荷   一.查看系统负荷 如果你的电脑很慢,你或许想查看一下,它的工作量是否太大了. 在Linux系统中,我们一般使用uptime命令查看(w命令和top命令也行).(另外,它们在 ...

  8. 理解Linux系统中的load average

    理解Linux系统中的load average(图文版) 博客分类: Linux linux load nagios  一.什么是load average? linux系统中的Load对当前CPU工作 ...

  9. [转]理解Linux系统中的load average

    转自:http://heipark.iteye.com/blog/1340384 谢谢,写的非常好的文章. 一.什么是load average linux系统中的Load对当前CPU工作量的度量 (W ...

随机推荐

  1. lintcode50 数组剔除元素后的乘积

    数组剔除元素后的乘积 给定一个整数数组A. 定义B[i] = A[0] * ... * A[i-1] * A[i+1] * ... * A[n-1], 计算B的时候请不要使用除法. 您在真实的面试中是 ...

  2. 【循环控制器】-(针对中间部分要循环的场景,相当于loadrunner的action部分)

    一般使用 setup线程组 + teardown组 针对中间要循环的部分   使用循环处理器    单独循环中间的部分,相当于loadrunner的action部分

  3. redis 面试

    Redis有哪些数据结构? 字符串String.字典Hash.列表List.集合Set.有序集合SortedSet. 如果你是Redis中高级用户,还需要加上下面几种数据结构HyperLogLog.G ...

  4. NMAP-主机扫描

    1.全面扫描 2.扫描指定段 3.ping扫描 只进行ping操作,十分隐蔽 4.无ping扫描 适用于防火墙禁止ping 5.TCP SYN扫描 6.TCP ACK扫描 7.UDP扫描 8.ICMP ...

  5. 基于spring-boot、spring-cloud的websocket服务器多点负载均衡改造

    背景 为应对更多用户使用socket的场景,准备对存放websocket的服务器进行多点搭建并配置负载均衡. 问题 服务器上了多点负载均衡以后,基于socket的部分功能发生了有规律的失效,查看后台日 ...

  6. Beta阶段项目展示博客

    Beta阶段项目展示 团队成员的简介 详细见团队简介 角色 姓名 照片 项目经理,策划 游心 策划 王子铭 策划 蔡帜 美工 赵晓宇 美工 王辰昱 开发.架构师 解小锐 开发 陈鑫 开发 李金奇 开发 ...

  7. Java package和import语句

    Java中的package和import语句 如果你想让其他人访问你的类,你一定要把你写的类放到正确的子目录下. 在Java里,对于位于包中的类是这样管理的: Java编译器把包对应于文件系统的目录管 ...

  8. C++课堂作业2016.05.04

    GitHub/object-oriented 作业题目 开课后的第一次作业,简单地写了一个类,用成员函数来实现计算圆的面积. [代码] main.cpp #include "Area.h&q ...

  9. return语句的用法

    1.return语句的作用:a.返回一个值,这个值可以是任意类型.b.使程序返回到操作系统(即终止程序)2.java中对于一个函数,不论有没有返回值类型,都可以带有return 语句.但是区别在于,r ...

  10. lintcode-197-排列序号

    197-排列序号 给出一个不含重复数字的排列,求这些数字的所有排列按字典序排序后该排列的编号.其中,编号从1开始. 样例 例如,排列 [1,2,4] 是第 1 个排列. 思路 参考http://www ...