linuxloadavg演算法_PHP

linux loadavg 演算法


發表人:biti_rainy



今天讀linux source code關於cpu load 的計算方法，同時在google上搜尋到處參考，暈乎了半天，終於弄明白cpu load 的計算方法了，並不是簡單的移動算術平均。


對於linux來說，採樣計算load時間間隔為5秒，這都是在source code裡面定義的固定數字，其採樣結構通過動態記憶體檔案系統 /proc/loadavg 可以動態得到適時資料，其他工具的輸出，比如 uptime / top/sar 等都是讀該記憶體資料所產生的。我們在這裡主要考究kernel的演算法。

對於5秒的間隔，是動態地採樣cpu狀態資料，也就是run queue size ，這包括正在cpu中running的進程數量以及在cpu等待隊列裡面的進程數量。對於linux來說，實際上會計算1分鐘、5分鐘、15分鐘的移動平均。為此首先我們要介紹linux 裡面定義的3個常量：

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

三個常量分別表示1/5/15分鐘的常量，計算方法是：

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

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

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

我們假定前一時刻按常量1884計算的load為 load1(t-1),當前採樣run queue size 為 rq1,則當前load1(t) = ((load1(t-1) * 1884) + rq1 * (2048 - 1884))/2048

同理可以5分鐘和15分鐘移動平均的演算法分別為 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，移動平均間隔越大，當前run queue size 對移動平均的影響趨向減小。

至於為什麼取這個數，涉及到微積分方面的知識了，這樣做出的圖象更平滑。

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