新手学堂 Linux操作系统中关于负载的定义

使用uptime或者top命令，都可以看到一个负载的输出，形如loadaverage:0.00,0.03,0.00，这个负载到底是什么东西呢，man文档里只是一笔带过，没有具体的给出负载的定义。

　　负载的统计，必然是由内核完成的，因此在内核源码中找答案是再好不过的事情了，找来2.6.21的内核源码，开始探索。

　　节选部分源码：
　//kernel/timer.c

1254active_tasks=count_active_tasks();

1256CALC_LOAD(avenrun[0],EXP_1,active_tasks);
1257CALC_LOAD(avenrun[1],EXP_5,active_tasks);
1258CALC_LOAD(avenrun[2],EXP_15,active_tasks);

//include/linux/sched.h

110#defineFSHIFT 11 /*nrofbitsofprecision*/
111#defineFIXED_1 (1< 112#defineLOAD_FREQ (5*HZ) /*5secintervals*/
113#defineEXP_1 1884 /*1/exp(5sec/1min)asfixed-point*/
114#defineEXP_5 2014 /*1/exp(5sec/5min)*/
115#defineEXP_15 2037 /*1/exp(5sec/15min)*/

117#defineCALC_LOAD(load,exp,n)\
118 load*=exp;\
119 load =n*(FIXED_1-exp);\
120 load>>=FSHIFT;



　　load(t)=(load(t-1)*exp(i) n(t)*(2048-exp(i)))/2048

　　load(t-1)为上次计算出的结果

　　n(t)为t时刻的活动进程数

　　计算方式是累加各个CPU的运行队列中running和uninterruptible的值　再乘以2048

　　计算方式如下：

1946unsignedlongnr_active(void)
1947{
1948unsignedlongi,running=0,uninterruptible=0;
1949
1950for_each_online_cpu(i){
1951running =cpu_rq(i)->nr_running;
1952uninterruptible =cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1953}
1954
1955if(unlikely((long)uninterruptible<0))
1956uninterruptible=0;
1957
1958returnrunning uninterruptible;
1959}


1226staticunsignedlongcount_active_tasks(void)
1227{
1228returnnr_active()*FIXED_1;
1229}

　　exp(1)=1884
　　exp(5)=2014
　　exp(15)=2037
　　exp(i)=2048*e^(-1/12/i)

　　从本质上看负载是完全由过去的一段时间里每个CPU上的活动进程数决定的，但并不是在数值上等同于每秒钟需要进行调度的进程数，具体的计算过程是个比较复杂的过程。

（责任编辑：凌云通）

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