linux的top命令分析

最近在用top命令查看CPU占用率时，产生了一个疑惑，也就是CPU占用率的计算方式具体是怎样

这是因为我发现，CPU在渲染4K的GUI的动画时，CPU占用率竟然没有占满，而是只有37%，这让我感到很诧异

后来我才明白，其实渲染一帧只花了24ms, 然后有40ms在等待display的vsync信号，也就是说在24ms + 40ms的周期内，只有24ms的时间是占用CPU的

所以CPU占用率是37%也就不奇怪了。

从网上查到，top命令计算CPU占用率的原理为：

主要是读取/proc/stat中的内容

• name 设备名
• user 从系统启动开始累计到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包含 nice值为负进程。
• nice 从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间。
• system 从系统启动开始累计到当前时刻，处于核心态的运行时间。
• idle 从系统启动开始累计到当前时刻，除IO等待时间以外的其它等待时间。
• iowait 从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间。
• irq 从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间。
• softirq 从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间。
• stealstolen 从系统启动开始累积到当前时刻，在虚拟环境运行时花费在其他操作系统的时间。
• guest 从系统启动开始累积到当前时刻，在Linux内核控制下的操作系统虚拟cpu花费的时间。
• guest_nice 从系统启动开始累积到当前时刻，在Linux内核控制下的操作系统虚拟cpu花费在nice进程上的时间。

• cpu总时间 = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + stealstolen + guest + guest_nice
• cpu使用率计算
  1. 请在一段时间内（推荐：必须大于0s，小于等于1s），获取两次cpu时间分配信息。
  2. 计算两次的cpu总时间：total_2 - total_1
  3. 计算两次的cpu剩余时间：idle_2 - idle_1
  4. 计算两次的cpu使用时间：used = (total_2 - total_1) - (idle_2 - idle_1)
  5. cpu使用率 = 使用时间 / 总时间 * 100% = used / total * 100%

为了验证这个说法，我们可以去看一下top命令的源码。源码的链接我发一下吧：

http://www.groupsys.com/top/download.shtml

我拣一些感兴趣的代码说一下吧：

-s 选项明显是使用了默认的时间间隔，也就是Default_DELAY

使用的是异步的通知机制来实现实时更新的

 

那么Default_DELAY的值到底是多少呢，在top.local.h中，有这么一行宏定义

#ifndef Default_DELAY

#define Default_DELAY   %delay%

#endif

 有点不太理解这是什么意思，我们继续搜索

重点是搞懂sed -e "s|%delay%|$delay|"  这个命令行的含义

结合“Building Makefile的提示”，大概可以猜测出是在build的时候使用参数$delay替换掉%delay%，完成在命令行模式下直接修改

源文件中的某些内容，那么默认值是多少呢，我们干脆直接搜delay好了

 Wow, 5s，是够长的了，不过也可以通过-d 命令自己去设置这个间隔。

不知道我这么草率的分析有内有什么纰漏，如果有看官乐意指出的话， 不胜感激。