Linux如何统计进程的CPU利用率？

一、Linux如何统计进程的CPU利用率？

先来了解一下Linux中查看程序运行情况的几个命令。

1、Top

top命令是Linux下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况，类似于Windows的任务管理器。

top显示系统当前的进程和其他状况,是一个动态显示过程,即可以通过用户按键来不断刷新当前状态.如果在前台执行该命令,它将独占前台,直到用户 终止该程序为止. 比较准确的说,top命令提供了实时的对系统处理器的状态监视.它将显示系统中CPU最“敏感”的任务列表.该命令可以按CPU使用.内存使用和执行时间 对任务进行排序；而且该命令的很多特性都可以通过交互式命令或者在个人定制文件中进行设定。

在linux系统中，top命令可谓是分析系统性能最方便的工具，而且top还是个交互式工具；通过top命令可以清楚地了解到正在执行的进程信息包括进程ID,内存占用率，CPU占用率等。其实就跟window的任务管理器类似。

2、查看CPU使用率

sar -u 1 5

表示每1秒采集一次，共采集5次。

这个命令可根据实际线程组中的设置，进行CPU使用率方面的查看。

[root@sss ~]# sar -u 1 5Linux 3.10.0-957.10.1.el7.x86_64 (izuf633l0ge76tv5mzalpmz) 04/16/2019 _x86_64_ (1 CPU) 04:56:03 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle04:56:04 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.0004:56:05 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.0004:56:06 PM all 0.99 0.00 0.99 0.00 0.00 98.0204:56:07 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.0004:56:08 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00Average: all 0.20 0.00 0.20 0.00 0.00 99.60

3、查看内存占用情况

free -m

1352/1838即为内存占用。

那么，如何统计CPU的利用率呢？

Linux的/proc文件系统，可以看到自启动时候开始，所有CPU消耗的时间片；对于个进程，也可以看到进程消耗的时间片。这是一个累计值，可以"非阻塞"的输出。获得一定时间间隔的两次统计就可以计算出这段时间内的进程CPU利用率。

所以，是否存在一种简单的，非阻塞的方式获得进程的CPU利用率? 答案是：“没有”。这里给出一个很恰当的比喻："这就像有人给你一张照片，要你回答照片中车子的速度一样"。

1、/proc/stat 统计总CPU消耗

计算CPU总消耗可以使用如下shell命令：

cat /proc/stat|grep "cpu "|awk '{for(i=2;i<=NF;i++)j+=$i;print "cpu_total_slice " j;}'cpu_total_slice 19208187744

2、进程消耗的CPU时间片

在proc文件系统中，可以通过/proc/[pid]/stat获得进程消耗的时间片，输出的第14、15、16、17列分别对应进程用户态CPU消耗、内核态的消耗、用户态等待子进程的消耗、内核态等待子进程的消耗(man proc)。所以进程的CPU消耗可以使用如下命令：

cat /proc/9583/stat|awk '{print "cpu_process_total_slice " $14+$15+$16+$17}'cpu_process_total_slice 1068099

3、"非阻塞"的计算进程CPU利用率

从这里也看到，是没有某个时刻CPU利用率的说法的，也就没法获得某个时刻的CPU利用率。这就像物理中的"速度"的概念，没有某一时刻速度的概念，速度一定是一个时间段之内的。那么要"非阻塞"计算某个进程CPU利用率，则需要取两次事件间隔进行计算，这两次事件间隔的操作可以是非阻塞的。计算办法如下：

时刻A，计算操作系统总CPU时间片消耗total_cpu_slice_A；计算进程总CPU时间片消耗；total_process_slice_A ；

时刻B，计算操作系统总CPU时间片消耗total_cpu_slice_B；计算进程总CPU时间片消耗；total_process_slice_B。

B时刻就可以"非阻塞"的计算这段时间进程的CPU利用率了：

100%*(total_process_slice_B-total_process_slice_A)/(total_cpu_slice_B-total_cpu_slice_A)

再拓展思考一个问题，CPU使用率与CPU空闲时间的关系？

多任务操作对CPU都是分时间片使用的，比如A进程占用10ms，B进程占用30ms，然后空闲60ms，再又是A进程占用10ms，B进程占用30ms，空闲60ms；如果一段时间内都是如此，那么这段时间内的CPU占用率就是40%。

CPU对线程的响应并不是连续的，通常会在一段时间后自动中断线程。未响应的线程增加，就会不断加大CPU的占用。

二、cpu平均利用率？

CPU使用率是指在单位时间内CPU处于非空闲状态的时间比，反映了CPU的繁忙程度。例如：单核CPU单位时间内非空闲态运行时间为0.8s，那么他的CPU使用率为80%；双核CPU单位时间内非空闲态运行时间分别为0.4s和0.6s，那么它的CPU使用率为（0.4+0.6）/2*100%=50%

三、cpu 利用率高？

只要计算机在运行那么处理器就会一直运转。处理器占用率较高会使得电脑机身温度升高， 风扇 转速大增，还会使得电脑的反应非常迟钝，发生处理器占用率高的现象时，电脑往往就不能干其他事情。处理器占用率高的原因其实非常简单，有时候是我们启动了较大的程序，比如大型游戏或者软件，有时候是系统的组件，另外，在使用电脑处理较为复杂的文档或者图形的时候，处理器的占用率也会升高。

比如我们在渲染视频或者转换文件格式的时候，处理器的占用率就会非常高。

四、Linux 系统中有什么命令可以用于监视 CPU利用率和磁盘 I/O 统计信息的？

iostat 命令用于监视 CPU 利用率和所有磁盘和文件系统的 I/O 统计息，nfsiostat 命令用于监视网络文件系统（NFS）的 I/O 统计信息。

Iostat 命令通过观察时间，传输速率来监视 I/O 设备。此命令特别有用，可以用来生成报告，我们可以用来优化系统的输入和输出负载。

Iostat 命令通常会生成两个报告：

• CPU 利用率报告
• 所有磁盘 I/O 统计报告

为了生成报告，iostat 命令会读取以下系统文件：

• /proc/diskstats - 获取磁盘统计信息
• /proc/stat - 获取系统统计
• /sys - 获取块设备统计信息
• /proc/devices - 获取永久设备名称
• /proc/self/mountstats - 获取网络文件系统
• /proc/uptime - 获取系统正常运行时间信息

在本教程中，我们将学习如何在 Linux 系统上安装 iostat 实用程序，然后我们将讨论如何使用 iostat 命令生成报告

安装 ostat 程序

ostat 是 sysstat 包的一部分，使用下面的命令安装

CentOS/RedHat

[root@linuxtechi ~]# yum install sysstat -y

Ubuntu/Debian

$ sudo apt-get install sysstat -y

Fedora

[root@linuxtechi ~]# dnf install sysstat -y

现在让我们看一些例子来更好地理解 iostat 命令。

(1) 获取完整的统计信息 (CPU & Devices)

要获得系统的完整统计信息，打开终端并执行以下命令

[root@linuxtechi ~]# iostat

iostat 命令的输出包括：

• %user, 用户的 CPU 利用率
• %nice, 应用程序的 CPU 利用率好优先级
• %system, 系统的 CPU 利用率
• %iowait, CPU 闲置的时间百分比
• %steal, 当 hypervisor 在另一个 CPU 上工作时，CPU 正在等待的时间百分比
• %idle, 系统空闲时间的比例

设备，显示系统上所有设备的名称

• Tps, 每秒传输的缩写
• Blk_read/s & Blk_write/s 读写操作的传输速度
• Blk_read & Blk_write 取和写入的块总数

(2) 只生成 CPU 统计数据

[root@linuxtechi ~]# iostat -c

(3) 为所有设备生成 I/O 统计信息 (-d)

只获取系统上连接的设备的 iostat 报告，使用 -d 选项

[root@linuxtechi ~]# iostat -d

(4) 生成详细的 I/O 统计信息

虽然通常 iostat 命令提供的统计数据已经足够了，但如果你希望获得更详细的统计数据，我们可以使用-x 选项和 iostat 命令一起使用。

[root@linuxtechi ~]# iostat -x

(5) 为设备和 CPU 分别生成详细的报告

获取设备的详细信息，我们将使用选项 d 和 x

[root@linuxtechi ~]# iostat -xd

类似地，获取 CPU 的详细信息，我们将使用选项 c 和 x

[root@linuxtechi ~]# iostat -xc

(6) 获取单个设备的 I/O 统计信息

iostat 还可以为单个设备提供 I/O 统计信息，示例如下

[root@linuxtechi ~]# iostat -p sda

(7) 生成 MB 或 KB 的报告

我们还可以生成以兆字节或千字节为单位的系统统计信息，示例如下

[root@linuxtechi ~]# iostat -m

类似地，我们也可以生成 kb 单位格式的报告，示例如下

[root@linuxtechi ~]# iostat -k

(8) 生成延迟系统 I/O 统计报告

要捕获具有延迟的统计信息，我们可以使用 iostat 命令，后面跟着以秒为单位的间隔和所需报告的数量

[root@linuxtechi ~]# iostat 3 2

我们还可以使用 delay 参数以及上面讨论过的 iostat 命令的其他选项。

(9) 生成 LVM 统计信息报告

要生成 LVM 统计信息，可以使用选项 N

[root@linuxtechi ~]# iostat -N

(10) 仅生成活动设备的报告

使用 z 选项 , 可以为处于活动状态的设备生成报告，示例如下

[root@linuxtechi ~]# iostat -z 2 5

(11) 生成带有时间戳的 iostat 报告

使用 t 选项，生成带有时间戳的 iostat 报告，示例如下

[root@linuxtechi ~]# iostat -t

(12) 根据持久设备名称生成统计报表

语法如下：

iostat -j id {uuid}

使用 blkid 命令找到磁盘的 UUID

[root@linuxtechi ~]# iostat -j id 12244367-e751-4c1c-9336-f30d623fceb8

(13) 生成网络文件系统（NFS）的 I/O 统计信息

我们可以使用 nfsiostat 命令生成 NFS I/O 统计信息报告。nfsiostat 命令是 nfs-utils 软件包的一部分。假设我们已经在服务器上安装了两个 NFS 共享，使用如下命令生成 NFS 报告

[root@linuxtechi ~]# nfsiostat

(14) 生成时间段系统 I/O 统计报告

iostat 命令生成实时 I/O 统计信息，如果您想在一段时间内查看统计报告，我们应该使用 sar 实用程序，sar 命令也由 sysstat 软件包提供的，可以参考如下文章：

Generate CPU, Memory and I/O report using SAR command

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五、Linux下怎么查看内存使用情况和CPU利用率？

在Linux系统下，可以通过命令行工具top和free查看系统的内存使用情况和CPU利用率。

使用top命令可以实时查看各个进程的CPU利用率、内存占用情况等信息，也可以通过按键盘的数字键1、2、3等快捷键查看不同的信息。

使用free命令可以查看系统的总内存、已使用内存、空闲内存等详细信息。此外，还可以使用vmstat、sar等命令工具来监控系统的性能指标。

六、如何提高cpu利用率？

　　1、在任务栏上右键单击，选择启动任务管理器；

　　2、在任务管理器中选择应用程序；

　　3、找到一要提高cup占有率的程序，右键单击，然后选择转到进程；

　　4、看到这个程序的进程就是蓝色的选中进程；

　　5、在该进程上右键单击，选择设置有线级；

　　6、弹出优先等级，选择高；

　　7、设置完成，点击关闭按钮，既能提高cpu的利用率。

七、cpu利用率多少合理？

cpu使用率在0%--75%之间算合理。但是要是经常在90%以上，甚至99.9%或者100%，那原因有以下几个方面：

1、防杀毒软件造成故障由于新版的KV、金山、瑞星都加入了对网页、插件、邮件的随机监控，无疑增大了系统负担。

2、驱动没有经过认证，造成CPU资源占用100% 大量的测试版的驱动在网上泛滥，造成了难以发现的故障原因。

3、病毒、木马造成大量的蠕虫病毒在系统内部迅速复制，造成CPU占用资源率据高不下。

八、为啥cpu利用率94？

1、某个程序占用了过多的CPU运算资源，造成占用率过高。如果是这种情况，要么是该程序本身就非常耗费运算资源，要么是该程序存在问题而异常耗费运算资源。

2、杀毒软件后台扫描杀毒，耗费了大量资源，或者病毒木马程序后台运行占用了过多的资源。

3、CPU性能太差，忙不过来而导致占用率居高不下。如果是CPU太差，请升级硬件、更换高性能的CPU，如双核换成四核、低频型号换成高频型号。如果CPU性能还可以，请桌面下面的任务栏鼠标右键单击，选择打开任务管理器，查看全部进程，看看那个进程占用了过高的CPU使用率，然后再决定如何解决。

九、如何提高CPU利用率？

为了提高CPU利用率，您可以考虑进行以下操作：

1）检查电脑上运行的程序，确保它们不会浪费 CPU 运算时间；

2）重新安装操作系统，以便最大程度地利用 CPU 性能；

3）使用较少的后台程序和服务，以减少 CPU 加载；

4）升级硬件，如内存来确保有足够的内存可以加速 CPU 的运行；

5）使用任务管理器来监控系统，避免 CPU 过载。

十、cpu gpu利用率低

在数字化时代，计算机已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。随着科技的不断发展，计算机硬件的性能也在不断提升，例如中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）。

为什么会出现CPU和GPU利用率低的情况？

在使用计算机的过程中，有时候会发现CPU和GPU的利用率比较低，这可能是由多种因素引起的。

• 1. 软件程序优化不足：一些应用程序在设计时没有充分考虑到硬件资源的利用。这会导致CPU和GPU无法充分发挥性能。
• 2. 硬件故障或不匹配：硬件设备本身出现故障或者硬件之间的匹配不佳也可能导致CPU和GPU利用率低。
• 3. 后台程序占用资源：有些后台程序可能会占用大量CPU和GPU资源，导致其他应用程序无法充分利用。

如何提高CPU和GPU利用率？

针对CPU和GPU利用率低的情况，我们可以采取一些措施来提升其利用率。

• 1. 优化软件程序：开发人员可以对软件程序进行优化，提高其对硬件资源的利用效率。
• 2. 检测硬件问题：定期检测硬件设备的运行情况，及时发现问题并进行处理。
• 3. 关闭后台程序：合理管理后台程序，确保它们不会占用过多的CPU和GPU资源。

结语

总的来说，提高CPU和GPU利用率需要综合考虑软件优化、硬件运行状态和后台程序管理等多个方面。只有在这些方面都得到有效处理的情况下，才能确保计算机系统的稳定性和性能。