单核双核四核的区别 单核处理器是什么意思( 三 )


举个例子 , 如果你的计算机装了 2 个 CPU , 会发生什么情况呢? 2 个 CPU , 意味着计算机的处理能力翻了一倍 , 能够同时处理的进程数量也翻了一倍 。还是用大桥来类比 , 两个 CPU 就意味着大桥有两根车道了 , 通车能力翻倍了
所以 , 2 个CPU表明系统负载可以达到 2.0 , 此时每个 CPU 都达到 100%的工作量 。推广开来 , n 个 CPU 的计算机 , 可接受的系统负载最大为n.0 。
芯片厂商往往在一个 CPU 内部 , 包含多个CPU核心 , 这被称为多核CPU 。
在系统负载方面 , 多核 CPU 与多 CPU 效果类似 , 所以考虑系统负载的时候 , 必须考虑这台计算机有几个 CPU、每个 CPU 有几个核心 。然后 , 把系统负荷除以总的核心数 , 只要每个核心的负荷不超过 1.0 , 就表明计算机正常运行 。怎么知道电脑有多少个 CPU 核心呢?
延伸阅读: 性能基础之CPU、物理核、逻辑核概念与关系
CPU使用率

如果我们观察在给定时间间隔内通过CPU的不同进程 , 则利用率百分比将表示相对于CPU执行与每个进程相对应的指令的那个时间间隔的时间部分 。但这种计算只运行的进程 , 而不是那些正在等待 , 无论它们是在队列(可运行状态)还是睡着但不可中断(例如在等待输入/输出操作的结束)被认为 。因此 , 这个指标可以让我们了解哪些进程最大程度地挤压CPU , 但是如果系统状态过载或者未充分利用 , 则不能给出真实的系统状态图 。
现实工作中 , 我们经常容易把平均负载和 CPU 使用率混淆 , 从上面我们知道平均负载是指单位时间内 , 处于可运行状态和不可中断状态的进程数 。所以 , 它不仅包括正在使用 CPU 的进程 , 还包括等待 CPU 和等待I/O 的进程 。而 CPU使用率 , 从上面的解释我们知道是单位时间内繁忙程度 , 跟平均负载并不一定完全对应 。比如:
  • CPU 密集型进程 , 使用大量 CPU 会导致平均负载升高 , 这时候两者是一致的 。
  • I/O 密集型进程 , 等待 I/O 也会导致平均负载升高 , 但 CPU 使用率不一定很高 。
  • 大量等待 CPU 的进程调度也会导致平均负载很高 , 此时的 CPU 使用率也会比较高 。
注意输入/输出(I/O)操作在本文反复强调了不间断休眠状态非常重要 (第一张图中的D) , 因为有时你可以在计算机中找到非常高的负载值 , 然而不同的运行过程使用率相对较低 。如果你不考虑这种状态 , 你会发现情况莫名其妙 , 你将不知道如何处理它 。当进程等待某个资源的释放并且其执行不能被中断时 , 例如当它等待不可中断的 I/O 操作时 , 进程处于此状态完成(并非所有都是不可中断的) 。通常 , 这种情况是由于磁盘故障 , 网络文件系统(如 NFS 故障)或大量使用非常慢的设备(例如USB 1.0 pendrive)而发生的 。
在这种情况下 , 我们将不得不使用替代工具 , 如 iostat 或 iotop , 它们将指示哪些进程正在执行更多的 I/O 操作 , 以便我们可以杀死这些进程或为它们分配较少的优先级(nice 命令)能够为其他更关键的进程分配更多的CPU 时间 。
一些技巧系统过载并超过1.0的负载值有时不是问题 , 因为即使有一些延迟 , CPU也会处理队列中的作业 , 负载将再次降低到1.0以下的值 。但是如果系统的持续负载值大于1 , 则意味着它无法吸收执行中的所有负载 , 因此其响应时间将增加 , 系统将变得缓慢且无响应 。高于1的高值 , 尤其是最后5分钟和15分钟的负载平均值是一个明显的症状 , 要么我们需要改进计算机的硬件 , 通过限制用户可以对系统的使用来节省更少的资源 , 或者除以多个相似节点之间的负载 。


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