在使用top命令时,我们会看到cpu指标包含“us”,“sy”,“wa”,“id”,“ni”和“st”等参数。这些指标分别代表了用户态执行时间、内核态执行时间、等待磁盘IO时间、空闲时间、低优先级执行时间以及被其他虚拟机“偷走”的CPU时间。
在linux系统中,运行状态分为用户态和内核态。当一个用户程序开始执行,它首先处于用户态,用“us”表示。用户程序执行除了系统调用之外的所有代码都在此状态下,计算在“us”的CPU使用时间内。
一旦用户程序执行系统调用,如read()函数来读取文件,它会从用户态切换到内核态。内核态下的“sy”表示系统执行时间,该阶段主要在文件系统层面进行操作。随后,进程变为不可中断状态,这段时间被标记为“wa”,表示等待磁盘IO时间。
在接收和处理数据时,进程通常会从内核态切换回用户态,并在用户态中处理文件数据,这计算到“us”的时间内。如果进程进入休眠状态,同时CPU上没有其他进程需要运行,那么系统就会进入空闲状态,表示为“id”。
当系统接收到一个网络数据包时,会触发中断,CPU响应并执行中断服务程序,这段时间的CPU使用时间计入“hi”,表示硬件中断时间。对于中断处理过程中耗时较长的任务,Linux提供了软中断(si)机制来处理。
“nice”和“steal”是两种特殊的CPU使用时间类型。其中,“nice”值正数表示低优先级进程占用的CPU时间,而“steal”在虚拟化环境中使用,表示被同一宿主机上的其他虚拟机“偷走”的CPU时间。
通过这些指标,我们可以清晰地了解CPU在不同任务和状态下的使用情况,从而优化系统性能。所有原创文章均首发于本人公宗号-运维开发笔记,欢迎各位关注。
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