Linux 進程管理之負載均衡
經過前面的學習，我們知道一個 task 有如下幾種狀態，但用 top 時往往會以縮寫的形式展現，這裏我們總結下。
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R (TASK_RUNNING)，可運行狀態。Linux 中的 Ready 和 Running 對應的都是 TASK_RUNNING 標誌位，ready 表示進程正處在隊列中，尚未被調度；running 則表示進程正在 CPU 上運行；
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D (TASK_UNINTERRUPTIBLE)，不可中斷的睡眠狀態。是正處於內核態關鍵流程中的進程，並且這些流程是不可打斷的，比如最常見的是等待硬件設備的 I/O 響應。處於 TASK_UNINTERRUPTIBLE 狀態的進程不能被信號喚醒，只能由 wakeup 喚醒。既然 TASK_UNINTERRUPTIBLE 不能被信號喚醒，自然也不會響應 kill 命令，就算是必殺 kill -9 也不例外。
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S (TASK_INTERRUPTIBLE)，可中斷的睡眠狀態。
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T (TASK_STOPPED or TASK_TRACED)，暫停狀態或跟蹤狀態。
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Z (TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE)，退出狀態，進程成爲殭屍進程。
什麼是平均負載？
認識一下：
cat /proc/loadavg
0.18 0.94 0.72 1/486 3569查看當前系統的平均負載，前三個數分別是 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的平均進程數。第四個的分子是正在運行的進程數，分母是進程總數；最後一個最近運行的進程 ID 號。
也可以：
uptime
22:32:31 up 9 min, 1 user, load average: 0.18, 0.94, 0.72load average: 0.18, 0.94, 0.72 // 分別是 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的平均進程數。
我這裏的 PC 是 2 個 cpu，所以這裏的負載是比較低的（如果平均負載高於 2.0 的話說明過載，平均負載低於 2.0 就是比較正常的。）
平均負載是指單位時間內，系統處於可運行狀態和不可中斷狀態的平均進程數 (即上面的 R，D 兩個狀態的平均進程數，很容易忽略 D 狀態的進程)，也就是平均活躍進程數，它和 CPU 使用率並沒有直接關係。實際的計算比較複雜，感興趣的同學可以查看源碼 https://github.com/torvalds/linux/blob/master/kernel/sched/loadavg.c 。
平均負載不等於 CPU 使用率
通過上面的介紹我們知道：
平均負載不僅包括了正在使用 CPU 的進程，還包括等待 CPU 和等待 I/O 的進程。
CPU 使用率，是單位時間內 CPU 繁忙情況的統計，跟平均負載並不一定完全對應。
比如：
CPU 密集型進程，使用大量 CPU 會導致平均負載升高，此時這兩者是一致的；I/O 密集型進程，等待 I/O 也會導致平均負載升高，但 CPU 使用率不一定很高；大量等待 CPU 的進程調度也會導致平均負載升高，此時的 CPU 使用率也會比較高。
所以這就是有時通過 top 發現 cpu 使用率不是很高，但是 cat /proc/loadavg 時負載又很大的原因。
常用命令
top
可以查看系統 CPU 的狀態，以百分比的形式顯示出來。
Tasks: 251 total, 1 running, 243 sleeping, 0 stopped, 1 zombie
Mem: 2007724k total, 862108k used, 1145616k free, 18560k buffers
Swap: 1505788k total, 0k used, 1505788k free, 415260k cached
400%cpu 16%user 0%nice 6%sys 377%idle 0%iow 0%irq 0%sirq 0%host
PID USER PR NI VIRT RES SHR S[%CPU] %MEM TIME+ ARGS
5628 root 20 0 5.9M 3.1M 2.7M R 19.3 0.1 0:00.07 top
5614 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 [kworker/u9:0]
5609 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 [kworker/3:2]
5607 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 [kworker/u8:2]
5590 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 [kworker/u9:4]
5585 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 [kworker/u8:3]
5577 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 [kworker/u9:2]
5571 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 [kworker/3:0]
5537 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 [kworker/u8:1]
5448 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.67 [kworker/3:1]-
us（user cpu time）：用戶態使用的 cpu 時間比。該值較高時，說明用戶進程消耗的 CPU 時間比較多，比如，如果該值長期超過 50%，則需要對程序算法或代碼等進行優化。
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sy（system cpu time）：系統態使用的 cpu 時間比。
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ni（user nice cpu time）：用做 nice 加權的進程分配的用戶態 cpu 時間比
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id（idle cpu time）：空閒的 cpu 時間比。如果該值持續爲 0，同時 sy 是 us 的兩倍，則通常說明系統則面臨着 CPU 資源的短缺。
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wa（wait）：等待使用 CPU 的時間。
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hi（hardware irq）：硬中斷消耗時間
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si（software irq）：軟中斷消耗時間
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st（steal time）：虛擬機偷取時間
vmstat
vmstat 用來檢測系統的狀態，包括 CPU 和內存，非常方便系統調試使用。
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 0 1146440 18564 415260 0 0 2 1 0 95 0 0 100 0
0 0 0 1146476 18564 415260 0 0 0 0 0 384 0 0 100 0
0 0 0 1146104 18564 415260 0 0 0 0 0 375 0 0 100 0
0 0 0 1146724 18564 415260 0 0 0 0 0 387 0 0 100 0
0 0 0 1146848 18564 415260 0 0 0 0 0 369 0 0 100 0參考：
https://mp.weixin.qq.com/s/UzmlGu-5n25B0wNScD50Jg
https://mp.weixin.qq.com/s/E5X9U7QIGnLCd4ETn2Ldlw
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