在Linux中以百分比给出的CPU使用率的准确计算？

Question

这个问题已经被问过很多次了，但是我找不到一个得到很好支持的答案。

很多人建议使用top命令，但是如果您运行一次top（因为您有一个脚本，例如每1秒收集一次Cpu使用情况），它将始终给出相同的Cpu使用情况结果（示例1，示例2）。

计算CPU使用率的一种更准确的方法是，从中读取值/proc/stat，但是大多数答案仅使用from中的前4个字段/proc/stat进行计算（此处是一个示例）。

/proc/stat/ 从Linux内核2.6.33开始，每个CPU内核有10个字段！

我还发现使用/ proc / stat这个问题在Linux中准确地计算CPU利用率，该问题指出了同样的问题-
大多数其他问题仅考虑了多个字段中的4个-但此处给出的答案仍以“ I思考”（不确定），但仅关注前7个字段（10个中的/proc/stat/）

该
perl脚本使用所有字段来计算CPU使用率，经过进一步研究，我再次认为这是不正确的。

快速浏览一下此处的内核代码后，它看起来像，guest_nice并且guest fields总是与nice和一起增加user（因此，它们不应包括在niceand user字段中，因此不应该包括在cpu使用率计算中）

/*
 * Account guest cpu time to a process.
 * @p: the process that the cpu time gets accounted to
 * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
 * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
 */
static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
                   cputime_t cputime_scaled)
{
    u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;

    /* Add guest time to process. */
    p->utime += cputime;
    p->utimescaled += cputime_scaled;
    account_group_user_time(p, cputime);
    p->gtime += cputime;

    /* Add guest time to cpustat. */
    if (task_nice(p) > 0) {
        cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
        cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
    } else {
        cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
        cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
    }
}

因此，总而言之，什么是在Linux中计算CPU使用率的准确方法？计算中应考虑哪些字段以及如何处理（哪些字段属于空闲时间，哪些字段属于非空闲时间）？

Answer 1

根据撰写本文时的htop源代码，我的假设看起来是正确的：

（请参阅ProcessList.c中的void ProcessList_scan(ProcessList* this)函数）

// Guest time is already accounted in usertime
usertime = usertime - guest;                     # As you see here, it subtracts guest from user time
nicetime = nicetime - guestnice;                 # and guest_nice from nice time
// Fields existing on kernels >= 2.6
// (and RHEL's patched kernel 2.4...)
idlealltime = idletime + ioWait;                 # ioWait is added in the idleTime
systemalltime = systemtime + irq + softIrq;
virtalltime = guest + guestnice;
totaltime = usertime + nicetime + systemalltime + idlealltime + steal + virtalltime;

因此，从/proc/stat：第一行中列出的字段中（请参阅文档中的
1.8节）

     user    nice   system  idle      iowait irq   softirq  steal  guest  guest_nice
cpu  74608   2520   24433   1117073   6176   4054  0        0      0      0

通过算法，我们可以计算出CPU使用率百分比，如下所示：

PrevIdle = previdle + previowait
Idle = idle + iowait

PrevNonIdle = prevuser + prevnice + prevsystem + previrq + prevsoftirq + prevsteal
NonIdle = user + nice + system + irq + softirq + steal

PrevTotal = PrevIdle + PrevNonIdle
Total = Idle + NonIdle

# differentiate: actual value minus the previous one
totald = Total - PrevTotal
idled = Idle - PrevIdle

CPU_Percentage = (totald - idled)/totald