cachepc-linux

Fork of AMDESE/linux with modifications for CachePC side-channel attack
git clone https://git.sinitax.com/sinitax/cachepc-linux
Log | Files | Refs | README | LICENSE | sfeed.txt

cpu-load.rst (2896B)


      1.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
      2
      3.. include:: ../disclaimer-zh_TW.rst
      4
      5:Translator: 胡皓文 Hu Haowen <src.res@email.cn>
      6
      7========
      8CPU 負載
      9========
     10
     11Linux通過``/proc/stat``和``/proc/uptime``導出各種信息,用戶空間工具
     12如top(1)使用這些信息計算系統花費在某個特定狀態的平均時間。
     13例如:
     14
     15    $ iostat
     16    Linux 2.6.18.3-exp (linmac)     02/20/2007
     17
     18    avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
     19              10.01    0.00    2.92    5.44    0.00   81.63
     20
     21    ...
     22
     23這裡系統認爲在默認採樣周期內有10.01%的時間工作在用戶空間,2.92%的時
     24間用在系統空間,總體上有81.63%的時間是空閒的。
     25
     26大多數情況下``/proc/stat``的信息幾乎真實反映了系統信息,然而,由於內
     27核採集這些數據的方式/時間的特點,有時這些信息根本不可靠。
     28
     29那麼這些信息是如何被搜集的呢?每當時間中斷觸發時,內核查看此刻運行的
     30進程類型,並增加與此類型/狀態進程對應的計數器的值。這種方法的問題是
     31在兩次時間中斷之間系統(進程)能夠在多種狀態之間切換多次,而計數器只
     32增加最後一種狀態下的計數。
     33
     34舉例
     35---
     36
     37假設系統有一個進程以如下方式周期性地占用cpu::
     38
     39     兩個時鐘中斷之間的時間線
     40    |-----------------------|
     41     ^                     ^
     42     |_ 開始運行           |
     43                           |_ 開始睡眠
     44                           (很快會被喚醒)
     45
     46在上面的情況下,根據``/proc/stat``的信息(由於當系統處於空閒狀態時,
     47時間中斷經常會發生)系統的負載將會是0
     48
     49大家能夠想像內核的這種行爲會發生在許多情況下,這將導致``/proc/stat``
     50中存在相當古怪的信息::
     51
     52	/* gcc -o hog smallhog.c */
     53	#include <time.h>
     54	#include <limits.h>
     55	#include <signal.h>
     56	#include <sys/time.h>
     57	#define HIST 10
     58
     59	static volatile sig_atomic_t stop;
     60
     61	static void sighandler (int signr)
     62	{
     63	(void) signr;
     64	stop = 1;
     65	}
     66	static unsigned long hog (unsigned long niters)
     67	{
     68	stop = 0;
     69	while (!stop && --niters);
     70	return niters;
     71	}
     72	int main (void)
     73	{
     74	int i;
     75	struct itimerval it = { .it_interval = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 },
     76				.it_value = { .tv_sec = 0, .tv_usec = 1 } };
     77	sigset_t set;
     78	unsigned long v[HIST];
     79	double tmp = 0.0;
     80	unsigned long n;
     81	signal (SIGALRM, &sighandler);
     82	setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL);
     83
     84	hog (ULONG_MAX);
     85	for (i = 0; i < HIST; ++i) v[i] = ULONG_MAX - hog (ULONG_MAX);
     86	for (i = 0; i < HIST; ++i) tmp += v[i];
     87	tmp /= HIST;
     88	n = tmp - (tmp / 3.0);
     89
     90	sigemptyset (&set);
     91	sigaddset (&set, SIGALRM);
     92
     93	for (;;) {
     94		hog (n);
     95		sigwait (&set, &i);
     96	}
     97	return 0;
     98	}
     99
    100
    101參考
    102---
    103
    104- https://lore.kernel.org/r/loom.20070212T063225-663@post.gmane.org
    105- Documentation/filesystems/proc.rst (1.8)
    106
    107
    108謝謝
    109---
    110
    111Con Kolivas, Pavel Machek
    112