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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜度日益增長(zhǎng)，系統(tǒng)性能優(yōu)化也變得越來(lái)越重要。在Linux系統(tǒng)中，CPU使用率是評(píng)估系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一，因此掌握Linux CPU使用率函數(shù)對(duì)于系統(tǒng)管理員和開發(fā)人員來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
本文旨在介紹Linux中的CPU使用率函數(shù)，包括使用率的計(jì)算方法、指令集和工具。我們還將詳細(xì)討論如何使用這些函數(shù)來(lái)診斷CPU使用率問(wèn)題并優(yōu)化系統(tǒng)性能。
什么是CPU使用率？
CPU使用率是衡量CPU利用率的方式。它通常用百分比表示，是指CPU時(shí)間除以實(shí)際時(shí)間的比率。換句話說(shuō)，它是指在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，CPU實(shí)際使用的時(shí)間與這個(gè)時(shí)間段的總時(shí)間之比。
在Linux系統(tǒng)中，CPU使用率是通過(guò)計(jì)算CPU在不同狀態(tài)下花費(fèi)的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些狀態(tài)包括用戶態(tài)、系統(tǒng)態(tài)和空閑態(tài)。
用戶態(tài)指的是CPU在執(zhí)行用戶空間程序時(shí)花費(fèi)的時(shí)間。系統(tǒng)態(tài)是指CPU在執(zhí)行內(nèi)核空間程序時(shí)花費(fèi)的時(shí)間?？臻e態(tài)是指CPU沒有執(zhí)行任何程序或等待事件時(shí)處于的狀態(tài)。在Linux中，CPU狀態(tài)由/proc/stat文件中的信息來(lái)描述。
Linux CPU使用率函數(shù)
Linux內(nèi)核提供了一系列CPU使用率函數(shù)，可以用于計(jì)算CPU的使用率。這些函數(shù)包括getrusage()、times()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()、getrusage()。
其中，getrusage()是最常用的函數(shù)之一。它可以用來(lái)獲取進(jìn)程已使用的CPU時(shí)間、用戶空間時(shí)間和系統(tǒng)空間時(shí)間。下面是一個(gè)使用getrusage()函數(shù)來(lái)計(jì)算CPU使用率的例子：
“`
#include
#include
#include
#include
int mn(void)
{
struct rusage r_usage;
while (1) {
// 獲得進(jìn)程（和子進(jìn)程）的資源使用信息
getrusage(RUSAGE_SELF,&r_usage);
// 計(jì)算CPU時(shí)間
double used_time = (double)(r_usage.ru_utime.tv_sec + r_usage.ru_stime.tv_sec) +
(double)(r_usage.ru_utime.tv_usec + r_usage.ru_stime.tv_usec) * 1.0e-6;
// 打印CPU使用率
printf(“CPU usage: %.2f%%\n”, used_time / sysconf(_SC_CLK_TCK) * 100.0);
// 等待1s
sleep(1);
}
return 0;
}
“`
上面的代碼使用getrusage()函數(shù)來(lái)獲取進(jìn)程的CPU使用率。它使用了一個(gè)while循環(huán)來(lái)計(jì)算CPU使用率，然后每隔1秒鐘打印一次結(jié)果。在計(jì)算CPU使用率之前，我們需要計(jì)算CPU時(shí)間。這可以通過(guò)將兩個(gè)時(shí)間（用戶空間時(shí)間和系統(tǒng)空間時(shí)間）相加來(lái)實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，這些時(shí)間是時(shí)鐘滴答而非實(shí)際時(shí)間，因此需要除以sysconf(_SC_CLK_TCK)來(lái)轉(zhuǎn)化為秒。
其他的函數(shù)也可以用來(lái)計(jì)算CPU使用率。例如，times()函數(shù)可以獲取進(jìn)程已用的CPU時(shí)間，gettimeofday()函數(shù)可以獲取實(shí)際時(shí)間和用戶空間時(shí)間等等。因此，使用合適的函數(shù)來(lái)計(jì)算CPU使用率非常重要。
使用工具來(lái)檢測(cè)CPU使用率問(wèn)題
除了使用代碼來(lái)計(jì)算CPU使用率之外，還可以使用一些工具來(lái)檢測(cè)CPU使用率問(wèn)題。例如，top和htop是常用的命令行工具，可以用來(lái)查看CPU使用率、內(nèi)存使用情況和系統(tǒng)負(fù)載等信息。
使用top命令來(lái)查看CPU使用率非常簡(jiǎn)單。只需要在終端中輸入top并按回車鍵即可。該命令將顯示系統(tǒng)的各個(gè)進(jìn)程的詳細(xì)信息，包括PID、CPU使用率、內(nèi)存使用情況和運(yùn)行時(shí)間等等。按q鍵可退出top命令。
htop是top的升級(jí)版本，提供了更強(qiáng)大的交互式界面和更全面的信息。要使用htop，只需在終端中輸入htop并按回車鍵即可。htop將顯示類似于top的信息，但是具有更好的顏色和定制選項(xiàng)。如果您想了解更多關(guān)于htop的信息，請(qǐng)查看其文檔頁(yè)面。
除了top和htop之外，還有許多其他的工具可用于檢測(cè)CPU使用率問(wèn)題。例如，perf是一個(gè)性能分析工具，strace是一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用跟蹤工具，lsof是一個(gè)列出打開文件的工具。這些工具可以幫助您更好地了解系統(tǒng)性能，并找出CPU使用率問(wèn)題的根源。
優(yōu)化系統(tǒng)CPU使用率
當(dāng)您發(fā)現(xiàn)CPU使用率過(guò)高時(shí)，您需要優(yōu)化系統(tǒng)以降低CPU使用率。以下是一些有用的技巧：
1. 升級(jí)硬件：如果您的CPU過(guò)于老舊，您可能需要考慮升級(jí)硬件。較新的CPU通常具有更高的性能和更好的能效。
2. 優(yōu)化代碼：如果您有自己的程序，您可以通過(guò)優(yōu)化代碼來(lái)降低CPU使用率。這包括使用更有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、避免重復(fù)計(jì)算和避免使用高耗費(fèi)的算法等。
3. 減少進(jìn)程數(shù)：減少進(jìn)程數(shù)可以降低CPU使用率。您可以通過(guò)關(guān)閉不需要的進(jìn)程、合并相似進(jìn)程和使用工具來(lái)管理進(jìn)程等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4. 增加緩存：增加緩存可以降低CPU使用率。這包括增加頁(yè)面緩存、減少磁盤I/O和使用其他技術(shù)（如緩存對(duì)象和緩存查詢）來(lái)減少CPU使用率。
結(jié)論：
成都網(wǎng)站建設(shè)公司-創(chuàng)新互聯(lián),建站經(jīng)驗(yàn)豐富以策略為先導(dǎo)10多年以來(lái)專注數(shù)字化網(wǎng)站建設(shè),提供企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),高端網(wǎng)站設(shè)計(jì),響應(yīng)式網(wǎng)站制作,設(shè)計(jì)師量身打造品牌風(fēng)格,熱線:028-86922220linux下怎么看cpu使用率
實(shí)時(shí)查看的話用top命令 第三行：cpu狀態(tài) 6.7% us — 用戶空間占用CPU的百分比。 0.4% sy — 內(nèi)核空間占用CPU的百分比。 0.0% ni — 改變過(guò)優(yōu)凳畢先級(jí)的進(jìn)程占用CPU的百分比 92.9% id — 空閑CPU百分比 0.0% wa — IO等待占用CPU的百分比 0.0% hi — 硬中斷（Hardware IRQ）占用CPU的百分比 0.0% si — 軟中汪局?jǐn)啵⊿oftware Interrupts）占用CPU的百分比 查看完成后按”q”退出 靜態(tài)查看的話可查看/proc/stat和/proc/loadavg顯示處理器使用率和平均CPU使用率棗陵芹
linux下 如何看每個(gè)CPU的使用率
1、輸入 top -bn1 (b控制輸出格式為文本格式，非交互格式)
$ top -bn1
2、輸入top ,進(jìn)入交喚凱互模式，為下一察橡步設(shè)置輸出格式做敗鏈旁準(zhǔn)備
$ top
3、然后輸入1
4、就可以看到多個(gè)CPU利用率了：
top – 21:40:51 up 25 days, 9:32, 1 user, load average: 0.15, 0.30, 0.33
Tasks: 101 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 4 zombie
Cpu0 : 0.8% us, 0.3% sy, 0.0% ni, 98.4% id, 0.3% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Cpu1 : 1.1% us, 0.2% sy, 0.0% ni, 98.6% id, 0.1% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Cpu2 : 0.5% us, 0.1% sy, 0.0% ni, 99.4% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Cpu3 : 0.4% us, 0.1% sy, 0.0% ni, 99.5% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Cpu4 : 0.3% us, 0.1% sy, 0.0% ni, 99.5% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Cpu5 : 0.3% us, 0.1% sy, 0.0% ni, 99.6% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Cpu6 : 0.3% us, 0.1% sy, 0.0% ni, 99.6% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Cpu7 : 0.2% us, 0.1% sy, 0.0% ni, 99.7% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
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