关于CPU的运行队列与系统负载

在linux操作系统中，我们一般查看系统的cpu负载情况常用的命令可以是uptime，top，还有vmstat等这些个都是可以有的。每个工具所提供的信息各不相同，

我这里要讨论的仅说cpu部分。使用uptime命令，可以得到操作系统在过去1分钟，5分钟和15分钟的cpu平均负载值，也就是传说中的 load average，这个和top命令右上角那个地方显示出来的东东是想通的，那么这个load average到底是个什么样的东西呢，其实它表示的就是在cpu里面运行的进程数量，不过这里的进程和使用命令来查看到的进程可不太一样。在一定时间内 cpu所能处理和承载的进程数量是有限的，这个数值与cpu的性能有直接关系，或者说这个数值标志着cpu的性能高低，反应到实际的计算机使用上来就是更 高性能的cpu可以在同一时间处理更多进程内容，所以说，一般当你去电脑城买个人电脑的时候导购就会问你电脑的大致用途，其实他们这个时候是在帮你计算你 所需要的电脑性能，其中就包括计算cpu的最大负载值，当然他们一般都不会这么去算，而是根据价格，因为价格高的cpu往往性能就更好，紧接着，他们会问 你大概的预算，其实当了解到你买电脑的用途之后他们自己心里已经帮你预算好了，如果你的预算高于他们的预算，那么恭喜那位卖电脑的，他可以多赚点了。所以 买电脑一定要根据实际需求，比如说cpu支持很高的负载，而你在实际使用中却根本达不到那么高的负载，那不就成了杀鸡用杀猪刀么。

扯远了，说到底，cpu在单位时间内所能处理的进程数越高，那它的性能应该就越高。但是关于这个负载，网上资料有很多种说法，有的说是负载不应该超 过cpu的核心数量，有的说不应该超过cpu核心数量的2倍，有的说不应该超过cpu核心数量的3倍，为什么会有这么多种说法呢，其实大家都是担心一个相 同的问题----怕cpu扛不住，这里超不超过几倍不要紧，最主要的判断标准是你的cpu在达到一定程度负载的时候是不是系统和应用程序依然运行良好，也 就是说判断标准还与实际的应用有关，如果cpu的负载都超了核心数好几倍但是软件运行还依然顺畅，那这个也是可以有的。这里就得说说cpu的运行队列了， 有关运行队列的状态参数可以通过vmstat命令来查看，这里不多做解释，它有两项，一项是run，一项是blocked，也就是vmstat查看到的最 前面的两排，run代表正在cpu里面执行的，blocked代表由于磁盘或其他方面的瓶颈导致他在cpu里面等待的，这两个数值其实和使用uptime 或者top命令查看到的系统负载值是很有关系的，基本上，系统在某个时间的负载值就等同于run的值加上blocked的值，但是这里直接这样用加法来表 示也是不对的，系统负载值是一个平均值，可以是小数，而运行队列的数目是整数。在cpu处于空闲的情况下，run+blocked一般接近0，偶尔蹦出个 1啊2啊的，所以空闲状态下的负载均值一般都是0.几。

但是，当系统的负载逐渐升高，也就是说cpu里运行的东东逐渐变多，那么反应到负载均值上其数值也会跟着逐渐增大，而且可以是很大很大，完全超出 cpu核心数的好多倍，比如我前几天用一台8核机器做测试的时候用top命令查看到的负载值居然达到了将近600，这已经远远超出了cpu可承受的范围， 那为什么已经超出了可接受范围这个负载均值还可以涨到那么高呢，这是因为在cpu里，同一时间可以运行的进程数量有限的，也就是说，vmstat查看到的 run值最大不能超过某个数，但是blocked却可以继续变大，因为进程已经blocked掉了，它几乎占用不了多少cpu资源，而正在run的就不一 样了，一个cpu同一时间能run多少完全取决于它的物理性能，所以当你的机器负载不断升高，你用top命令查看到的负载值也会不断升高，而当负载达到一 定高度时，cpu能处理的运行队列也达到上限，run的值不再增加，这时，blocked的值会继续增加，理论上，blocked可以一直增加到直到系统 崩溃。

总结：在评估cpu的性能优劣时完全照搬网上说的几倍几倍是不准确的，还得你自己动手看看vmstat显示的run值和blocked值，当出现明 显较多的blocked的时候，就说明cpu产生了瓶颈。而top命令和uptime命令显示的负载均值，只能作为判断系统过去某个时间段的状态的参照， 与cpu的性能关系不大。