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3.0 CPU 介绍
CPU 利用率很大部分取决于试图访问它的资源 ， 内核拥有一个管理两种资源的调度器 ：
线程（单或多）和中断。调度器给予不同资源以不同的优先级，以下由优先级从高到低：
*
*
*
* 中断 —— 设备通知内核它们处理完成。例如网卡发送一个数据包或硬盘驱动器提供
一次 IO
IO
IO
IO 请求
*
*
*
* 内核（系统）进程 —— 所有的内核进程都在此级别的优先级进行处理
*
*
*
* 用户进程 —— 通常被称为 “ 用户空间 ” ， 所有应用软件运行在用户空间 ， 拥有最低的
优先级
为了弄明白内核是如何管理不同的资源的，几个关键概念需要提及一下： context
switches ， run queues ， utilization 。
3.1 Context Switches(
上下文切换
)
大多数处理器在同一时间只能处理一个进程或线程，多线程处理器可同时处理 n 个线
程。然而， linux 内核把多核处理器的各个核心当做独立核心。例如，内核把一个双核的处
理当做两个独立处理器。
一个标准的内核可同时处理 50 到 50000 个进程 ， 在只有一颗 CPU 的情况下 ， 内核必须调度
和平衡这些进程和线程 。 每个线程在处理器上都拥有一个时间分配单元 ， 当一个线程超过自
己的时间单元或被更高优先级的程序抢占时 ， 此线程及被传回队列而此时更高优先级的程序
将在处理器上执行。这种线程间的切换操作即是上下文切换。
3.2
运行队列
每个 CPU 维持着一个线程的运行队列 ， 理论上 ， 调度器应该是不断地运行和执行线程
。
线程要么处于睡眠状态，要么处于可运行状态。假如 CPU 子系统处于高负载状态，那么内
核调度器罢工是有可能的 ， 其结果将导致可运行状态的进程开始阻塞运行队列 。 运行队列越
大，执行进程所花费的时间也越长。
一个很流行的术语叫 “ load （负载 ） ” 经常被用来描述运行队列的状态，系统负载是由正在
执行的进程和 CPU 运行队列中的进程的结合，如果有 2 个线程正在一个双核系统中执行 且
4 个正在运行队列中 ， 那么负载数即是 6 ， 像 top 等工具可查看过去 1,5,15 分钟的负载均值 。
3.3 CPU
利用率
CP U 利用率被定义 为 CP U 使用的百分比 ， CP U 如何被利用是衡量一个系统的重要标准
。
多数性能监测工具把 CPU 利用分为以下几个类型：
*
*
*
* 用户时间 —— CPU
CPU
CPU
CPU 花在执行用户空间进程的时间百分比
*
*
*
* 系统时间 —— CPU
CPU
CPU
CPU 花在执行内核进程和中断的时间百分比
*
*
*
* IO
IO
IO
IO 等待 —— CPU
CPU
CPU
CPU 花在等待 IO
IO
IO
IO 请求完成的时间百分比
*
*
*
* IDLE
IDLE
IDLE
IDLE —— CPU
CPU
CPU
CPU 的空闲时间百分比
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