uptime 命令和平均负载

如果发现系统运行速度变慢时，通常需要使用 top 或者 uptime 命令。先看一下 uptime 命令。

在命令行中输入

uptime

可以得到如下结果

08:16:48  up 5 min, 1 user, load averages: 0.34, 0.49, 0.27

解读一下每一行的含义

• 【08:16:48】 这是当前时间
• 【up 5 min】 意味着系统运行了 5 分钟
• 【1 user】是正在登录的用户数
• 【load averages: 0.34, 0.49, 0.27】 这里是过去时间的平均负载，分别是过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟的数据。

前面三个指标都非常好理解。那么平均负载是什么意思呢？

平均负载是指当前机器的“活跃”进程数。

简单来说，平均负载是指单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，也就是平均活跃进程数。

通过上面的描述我们看到两个新鲜的词汇。

• 可运行状态（正在运行 Running 的进程以及可以进入运行状态 Runnable 的进程）
• 不可中断状态（Disk Sleep，正处于操作系统内核关键流程的进程，一般是磁盘处理）

除了上述对应的两种状态。其实操作系统还有几个状态。

• 睡眠状态（对应进程在等待事件完成，也叫做可中断睡眠。一般情况下系统大部分进程都在此状态）
• 停止状态 (通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止对应进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。注：对应程序压根没有写对应的信号处理是没有用滴。就像杀死一个进程 kill 命令也只是给对应的程序发送一个信号而已。)
• 僵尸状态 (当子进程退出且父进程没有读取到子进程退出的返回代码时，就会产生僵尸进程。会造成内存泄漏)
• 死亡状态（只是一个返回状态，不会在任务列表里看到这个状态。当父进程读取子进程的返回结果时，子进程立刻释放资源。死亡状态是非常短暂的，几乎不可能通过 ps 命令捕捉到。）

简单理解，平均负载代表了平均的活跃进程数。在最理想状态下，就是 CPU 和进程一一对应。这样每一个 CPU 都被充分利用。如果平均负载大于当前 CPU 数量，意味着有一些进程竞争不到 CPU。如果平均负载小于当前 CPU 数量，就意味着有 CPU 在空闲状态。

uptime 命令给了开发者 3 个数据。开发者可以利用对应的 3 个节点来判断当前系统负载的趋势。

一般来说：如果平均负载高于了 CPU 数量 70% 的时候就需要分析一下原因了。也就是说。如果当前机器 10 个 CPU。平均负载一直在 17 以上，开发者就需要去分析与调查。但这也不是绝对的。

那么平均负载和 CPU 使用率是不是一一对应的呢？如果当前系统平均负载很高。是不是 CPU 使用率也很高？答案是不一定。回到平均负载对应进程的 3 个状态。Running，Runnable 以及 Disk Sleep。

• 如果当前应用是 CPU 密集型应用。CPU 使用率一定很高。

• 如果当前应用是 IO 密集型应用，进程大部分时间都处于 Disk Sleep 状态。这时候 CPU 使用率不一定很高。

• 大量进程在 Runnable 状态时，平均负载很高，CPU 需要进程调度。CPU 使用率也会比较高。

通过 uptime 命令可以分析系统平均活跃进程数的趋势。但要分析具体问题时候，仅仅依靠 uptime 是远远不够的，我们还需要学习其他命令。

注：以上所有操作均在虚拟机 Ubuntu 22.04 GUI 系统。