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Linux操作系统中关于负载的定义

文章标题:Linux操作系统中关于负载的定义。Linux是中国IT实验室的一个技术频道。包含桌面应用,Linux系统管理,内核研究,嵌入式系统和开源等一些基本分类

  使用uptime或者top命令,都可以看到一个负载的输出,形如load average: 0.00, 0.03, 0.00,这个负载到底是什么东西呢,man文档里只是一笔带过,没有具体的给出负载的定义。

  负载的统计,必然是由内核完成的,因此在内核源码中找答案是再好不过的事情了,找来2.6.21的内核源码,开始探索。

  节选部分源码:

//kernel/timer.c

1254 active_tasks = count_active_tasks();

1256 CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);
1257 CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);
1258 CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);


//include/linux/sched.h

 110 #define FSHIFT      11      /* nr of bits of precision */
 111 #define FIXED_1     (1< 112 #define LOAD_FREQ   (5*HZ)      /* 5 sec intervals */
 113 #define EXP_1       1884        /* 1/exp(5sec/1min) as fixed-point */
 114 #define EXP_5       2014        /* 1/exp(5sec/5min) */
 115 #define EXP_15      2037        /* 1/exp(5sec/15min) */

 117 #define CALC_LOAD(load,exp,n) \
 118     load *= exp; \
 119     load += n*(FIXED_1-exp); \
 120     load >>= FSHIFT;

  load(t) = ( load(t-1)*exp(i) + n(t)*(2048-exp(i)) ) / 2048

  load(t-1)为上次计算出的结果

  n(t)为t时刻的活动进程数

  计算方式是累加各个CPU的运行队列中running和uninterruptible的值 再乘以2048

  计算方式如下:

  1946 unsigned long nr_active(void) 1947 { 1948 unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0; 1949 1950 for_each_online_cpu(i) { 1951 running += cpu_rq(i)->nr_running; 1952 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible; 1953 } 1954 1955 if (unlikely((long)uninterruptible < 0)) 1956 uninterruptible = 0; 1957 1958 return running + uninterruptible; 1959 }

  1226 static unsigned long count_active_tasks(void) 1227 { 1228 return nr_active() * FIXED_1; 1229 }

  exp(1) = 1884 exp(5) = 2014 exp(15) = 2037 exp(i) = 2048 * e^(-1/12/i)

  从本质上看负载是完全由过去的一段时间里每个CPU上的活动进程数决定的,但并不是在数值上等同于每秒钟需要进行调度的进程数,具体的计算过程是个比较复杂的过程。

吐了个 "CAO" !
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