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Zoltan K.
Asked: 2024-06-23 20:14:29 +0800 CST

systemd CPU 使用率含义

  • 772

问题 1:

使用systemctl status name.service，我得到的其中一行是：

CPU: 3.555s

但我找不到任何关于其含义的信息。

由于以秒为单位，我猜测这是 cgroup 消耗的总 CPU 时间，但我希望得到确认，或者有一个解释这一点的手册页。

问题2：

如果我的假设是正确的，那么结合以下行中 cgroup 的正常运行时间

Active: active (running) since Sun 2024-06-23 13:54:29 CEST; 12min ago

将给出这个过程所消耗的 CPU 时间的平均百分比，对吗？

systemd

1 个回答

  1. Best Answer

    问题 1

    它几乎肯定会是内核运行时计数器的值，每次上下文切换时都会更新。所以，是的，这几乎就是你所描述的。但是，我们可以肯定。这个答案力求解释一个人如何自己弄清楚这些事情。我不是内核黑客或 systemd 开发人员。但使用合理的工具（rg以及git grep从命令行搜索，您最喜欢的具有“搜索光标下的单词”功能的文本编辑器，在我的情况下是带有望远镜的 neovim）：

    克隆 systemd。rg CPU:稍后：

    systemd/src/systemctl/systemctl-show.c

    printf("        CPU: %s\n", FORMAT_TIMESPAN(i->cpu_usage_nsec / NSEC_PER_USEC, USEC_PER_MSEC));

    i这里是一个UnitStatusInfo，通过 dbus 填充bus_map_all_properties(…, "org.freedesktop.systemd1", …);。bus_properties_map property_map包含请求数据的密钥：

    { "CPUUsageNSec",                   "t",               NULL,           offsetof(UnitStatusInfo, cpu_usage_nsec)                    },

    因此，寻找"CPUUsageNSec"会引导我们找到 systemd/src/core/dbus-unit.c 的property_get_cpu_usage函数；它调用unit_get_cpu_usage；它在 cgroup.c 中定义，在那里它调用unit_get_cpu_usage_raw。

    第一种情况：该单元在根 cgroup 中运行；然后它只读取 /proc/{pid}/stat：

            /* The root cgroup doesn't expose this information, let's get it from /proc instead */
        if (unit_has_host_root_cgroup(u))
                return procfs_cpu_get_usage(ret);

    否则，它直接从 cgroup cpu.stat（即 cgroupv2 的cpu控制器）获取数据。正如man cgroups我们所知，这些都记录在内核的D​​ocumentation/admin-guide/cgroup-v2.rst中。

    所以，这始终与您习惯的统计数据相同：从进入任务到退出，花费了多少时间？

    您可以在内核的 sched/rstat.c 和最重要的 cputime.c 中阅读有关如何计算的权威信息。您会发现我已经在“ /proc/*pid*/stat 中读取的信息是否由定时器中断更新？”中解决了这个问题:)

    问题2

    如果我的假设是正确的，那么结合以下行中 cgroup 的正常运行时间

    活跃：自 2024-06-23 周日 13:54:29 CEST；12 分钟前开始活跃（运行）

    将给出这个过程所消耗的 CPU 时间的平均百分比，对吗？

    不是，因为如今的 CPU 处于休眠状态，时钟频率降低，然后以微秒到毫秒的量级再次启动。因此，“可比较的”CPU·1s 单位实际上已经多年不存在了，而且从纯 CPU 时间计算来看，不可能知道一项任务是否只是在降频到 800 MHz 的 CPU 核心上花费了很少的时间，或者它所做的工作是否使整个 CPU 双核（超线程）在 3.8 GHz 下保持活跃。所有 16 个核心都在 3.8 GHz 下持续运行的多核 CPU 比 1 个核心以 800 MHz 运行以处理每 10 毫秒在计数器上唤醒的某些服务而其他 15 个核心处于关闭状态的多核 CPU 需要花费的 CPU 周期要多得多。但是，看起来仍然好像一项服务使用了所有 CPU 时间的 1/16。事实并非如此——如果有更多的事情要做，调度程序将唤醒更多核心，并提高时钟频率。

    在频率可扩展的多处理器系统上计算 CPU 时间份额很难，这会导致人们优化服务器工作负载，以获得每 CPU 分钟最高的性能，即使这绝不是最节能或最快的。这是一个有趣的领域！

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