CPU狀態信息us,sy,ni,id,wa,hi,si,st含義

 

Linux中在使用top命令的時候會看到這麼一行：

裏面的各個值分別是什麼意思呢？

今天被問到這個問題，發現答的不是很清楚。果真啊，每天用最多的top命令都還沒摸透。。。慚愧。。。因而就查了些資料：

官方解釋

Cpu(s)表示的是cpu信息。各個值的意思是：

us: user cpu time (or) % CPU time spent in user space

sy: system cpu time (or) % CPU time spent in kernel space

ni: user nice cpu time (or) % CPU time spent on low priority processes

id: idle cpu time (or) % CPU time spent idle

wa: io wait cpu time (or) % CPU time spent in wait (on disk)

hi: hardware irq (or) % CPU time spent servicing/handling hardware interrupts

si: software irq (or) % CPU time spent servicing/handling software interrupts

st: steal time - - % CPU time in involuntary wait by virtual cpu while hypervisor is servicing another processor (or) % CPU time stolen from a virtual machine

 

翻譯一下：

us：用戶態使用的cpu時間比

sy：系統態使用的cpu時間比

ni：用作nice加權的進程分配的用戶態cpu時間比

id：空閒的cpu時間比

wa：cpu等待磁盤寫入完成時間

hi：硬中斷消耗時間

si：軟中斷消耗時間

st：虛擬機偷取時間

 

好了，若是說列出上面的條條框框說我懂了，那真是自欺欺人了。下面是我本身的理解

首先這個百分比是怎麼算出來的呢？

好比一秒內有100個cpu時間片，這個cpu時間片就是cpu工做的最小單位。那麼這100個cpu時間片在不一樣的區域和目的進行操做使用，就表明這個區域所佔用的cpu時間比。也就是這裏得出的cpu時間百分比。

好比下面一個程序：

將文件從磁盤的src位置拷貝到磁盤的dst位置。文件會從src先讀取進入到內核空間，而後再讀取到用戶空間，而後拷貝數據到用戶空間的buf上，再經過用戶空間，內核空間，數據纔到磁盤的dst上。

 

因此從上面這個程序來看，cpu消耗在kernel space的時候就是sy（系統態使用的cpu百分比），cpu消耗在user space的時候就是us（用戶態使用的cpu百分比）。

好了，下面說說hi和si

若是程序都沒什麼問題，那麼是沒有hi和si的，可是實際上有個硬中斷和軟中斷的概念。好比硬中斷，cpu在執行程序的時候，忽然外設硬件（好比硬盤出現問題了）機器須要馬上通知cpu進行現場保存工做。這個時候會cpu會出現上下文切換。就是cpu會有一部分時間會被硬中斷佔用了，這個時間就是hi。相相似，si是軟中斷的cpu佔用時間，軟中斷是由軟件的指令方式觸發的。

相關軟中斷和硬中斷的概念能夠參考：

http://blog.csdn.net/pxz_002/article/details/7327668

下面是ni

ni是nice的意思，nice是什麼呢，每一個linux進程都有個優先級，優先級高的進程有優先執行的權利，這個叫作pri。進程除了優先級外，還有個優先級的修正值。即好比你原先的優先級是20，而後修正值爲-2，那麼你最後的進程優先級爲18。這個修正值就叫作進程的nice值。

 

那麼nice是一個進程的優先級修正值，爲何會佔用cpu時間呢？

ni是指用作nice加權的進程使用的用戶態cpu時間比，個人理解就是一個進程的所謂修正值就意味着多分配一些cpu時間給這個進程的用戶態，這個中間所多分配的cpu時間就是咱們這裏的ni。（這個理解沒啥把握，若是有錯誤麻煩幫忙指出下）

下面是wa

wa指的是CPU等待磁盤寫入完成的時間，就是說前提是要進行IO操做，在進行IO操做的時候，CPU等待時間。好比上面那個程序，最後一步，從系統空間到dst硬盤空間的時候，若是程序是阻塞的，那麼這個時候cpu就要等待數據寫入磁盤才能完成寫操做了。因此這個時候cpu等待的時間就是wa。

因此若是一臺機器看到wa特別高，那麼通常說明是磁盤IO出現問題，能夠使用iostat等命令繼續進行詳細分析。

下面是st

st的名字很生動，偷取。。。是專門對虛擬機來講的，一臺物理是能夠虛擬化出幾臺虛擬機的。在其中一臺虛擬機上用top查看發現st不爲0，就說明原本有這麼多個cpu時間是安排給我這個虛擬機的，可是因爲某種虛擬技術，把這個cpu時間分配給了其餘的虛擬機了。這就叫作偷取。

id

剩下的id就是除了上面那麼多cpu處理上下文之外的cpu時間片。固然在這些時間片上，cpu是空閒的。

top的全部這些cpu時間應該是相加爲100%的。

dstat

題外話，有個dstat命令也是能夠查看cpu的信息的。下圖就是dstat -c的顯示

其中能夠很容易將usr和us，sys和sy，idl和id，wai和wa，hig和hi，siq和si對應起來

可是能夠觀察到dstat是沒有st，ni的統計的，並且它的全部部分加起來總和可能沒有100，這就說明dstat實際是沒有對st，ni作cpu統計的。使用的時候要注意下這個。

參考文章：

http://hi.baidu.com/higkoo/item/70600834426247483075a1df

http://blog.csdn.net/codestinity/article/details/7496962

http://book.51cto.com/art/200812/99435.htm

http://unix.stackexchange.com/questions/18918/in-linux-top-command-what-are-us-sy-ni-id-wa-hi-si-and-st-for-cpu-usage