请教系统负载loadavg是如何计算的

augustusqing

我们在top查看系统负载情况，1，5，15分钟的负载情况，查看top代码，知道其是读取proc下的/proc/loadavg文件
而又知道内核中设置loadavg文件的代码是（版本2.6.12）：

1. 
   
2. static int loadavg_read_proc(char *page, char **start, off_t off,
   
3.                                  int count, int *eof, void *data)
   
4. {
   
5.         int a, b, c;
   
6.         int len;
   
7. 
   
8.         a = avenrun[0] + (FIXED_1/200);
   
9.         b = avenrun[1] + (FIXED_1/200);
   
10.         c = avenrun[2] + (FIXED_1/200);
    
11.         len = sprintf(page,"%d.%02d %d.%02d %d.%02d %ld/%d %d\n",
    
12.                 LOAD_INT(a), LOAD_FRAC(a),
    
13.                 LOAD_INT(b), LOAD_FRAC(b),
    
14.                 LOAD_INT(c), LOAD_FRAC(c),
    
15.                 nr_running(), nr_threads, last_pid);
    
16.         return proc_calc_metrics(page, start, off, count, eof, len);
    
17. }
    

复制代码

另外找到了：

1. 
   
2. unsigned long avenrun[3];
   
3. 
   
4. EXPORT_SYMBOL(avenrun);
   
5. 
   
6. /*
   
7. * calc_load - given tick count, update the avenrun load estimates.
   
8. * This is called while holding a write_lock on xtime_lock.
   
9. */
   
10. static inline void calc_load(unsigned long ticks)
    
11. {
    
12.         unsigned long active_tasks; /* fixed-point */
    
13.         static int count = LOAD_FREQ;
    
14. 
    
15.         count -= ticks;
    
16.         if (count < 0) {
    
17.                 count += LOAD_FREQ;
    
18.                 active_tasks = count_active_tasks();
    
19.                 CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);
    
20.                 CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);
    
21.                 CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);
    
22.         }
    
23. }
    

复制代码

哪位大侠能帮忙讲解下，这个负载具体是如何计算出来的吗？
谢谢！

augustusqing

sorry, 我的错，没有先soso一下
找到了，备份下，尽管还是不太明白这个数学公式，：）

http://www.qqread.com/php/e082432101.html

linux loadavg 算法


发表人:biti_rainy



今天读linux source code关于cpu load 的计算方法，同时在google上搜索到处参考，晕乎了半天，终于弄明白cpu load 的计算方法了，并不是简单的移动算术平均。


对于linux来说，采样计算load时间间隔为5秒，这都是在source code里面定义的固定数字，其采样结构通过动态内存文件系统 /proc/loadavg 可以动态的得到适时数据，其他工具的输出，比如 uptime / top/sar 等都是读该内存数据所产生的。我们在这里主要考究kernel的算法。

对于5秒的间隔，是动态地采样cpu状态数据，也就是run queue size ，这包括正在cpu中running的进程数量以及在cpu等待队列里面的进程数量。对于linux来说，实际上会计算1分钟、5分钟、15分钟的移动平均。为此首先我们要介绍linux 里面定义的3个常量：

#define EXP_1 1884 /* 1/exp(5sec/1min) */
#define EXP_5 2014 /* 1/exp(5sec/5min) */
#define EXP_15 2037 /* 1/exp(5sec/15min) */

三个常量分别表示1/5/15分钟的常量，计算方法是：

1884 = 2048/(power(e,(5/(60*1)))) /* e = 2.71828 */

2014 = 2048/(power(e,(5/(60*5))))

2037 = 2048/(power(e,(5/(60*15))))

我们假定前一时刻按常量1884计算的load为 load1(t-1),当前采样run queue size 为 rq1,则当前load1(t) = ((load1(t-1) * 1884) + rq1 * (2048 - 1884))/2048

同理可以5分钟和15分钟移动平均的算法分别为 load5(t) = ((load5(t-1) * 2014) + rq1 * (2048 - 2014))/2048和load_15(t) = ((load15(t-1) * 2037) + rq1 * (2048 - 2037))/2048

由此可以看出，移动平均间隔越大，当前run queue size 对移动平均的影响趋向减小。

至于为什么取这个数，涉及到微积分方面的知识了，这样做出的图象更平滑。