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tkw954
Asked: 2025-04-24 03:35:31 +0800 CST

如何测量 Linux 中多核应用程序的实际 CPU 利用率？

  • 772

我有一个计算密集型过程，需要在多核处理器上运行多次，但“top”并没有以有用的方式显示利用率或负载。

例如，假设我的任务在我的六核十二线程 SMT CPU 的单核上以单线程方式运行 1 分钟。如果我使用六个线程启动同一个任务六次，它仍然会在 1 分钟内完成，top 显示平均负载为 6.0，CPU 使用率为 50% us，id 为 50%。在 top 进程列表中，六个进程的 CPU 使用率都为 100%。如果我执行相同的操作，但启动 12 个线程，它会在 2 分钟内完成这 12 个任务，top 显示平均负载为 12.0，CPU 使用率为 100% us，id 为 0%，并且每个进程的 CPU 使用率都为 100%。

现在，6 线程和 12 线程的示例都以相同的满载速率进行处理，即每分钟完成 1/6 个作业，但为什么 top 显示 6 线程的情况有 50% 的空闲率，而事实并非如此？有没有更好的方法来确定 CPU 的实际负载？

这是在 Ubuntu 24.12 上的 Ryzen 5600X 处理器上运行的。

编辑：12 个任务的顶级输出：

top - 08:35:37 up 54 days, 20:49,  3 users,  load average: 12.20, 6.70, 2.80
Tasks: 346 total,  13 running, 332 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
%Cpu(s): 98.2 us,  1.7 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.1 si,  0.0 st 
MiB Mem :  64221.7 total,   1572.7 free,   4983.4 used,  58684.1 buff/cache     
MiB Swap:   8192.0 total,   7863.7 free,    328.3 used.  59238.3 avail Mem 

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND                                                
2249765 user    20   0  126952  64132  51200 R 100.0   0.1   3:48.87 sonicLiquidFoam                                        
2249759 user    20   0  127060  64220  51200 R 100.0   0.1   3:48.93 sonicLiquidFoam                                        
2249757 user    20   0  126624  64064  51328 R 100.0   0.1   3:49.32 sonicLiquidFoam                                        
2249761 user    20   0  128276  64868  50688 R 100.0   0.1   3:47.65 sonicLiquidFoam                                        
2249762 user    20   0  127652  63688  50432 R 100.0   0.1   3:49.13 sonicLiquidFoam                                        
2249755 user    20   0  128844  66128  51200 R 100.0   0.1   3:46.06 sonicLiquidFoam                                        
2249766 user    20   0  126576  63952  51328 R 100.0   0.1   3:47.87 sonicLiquidFoam                                        
2249764 user    20   0  126612  63824  51072 R  99.0   0.1   3:48.59 sonicLiquidFoam                                        
2249760 user    20   0  126888  63972  51072 R  98.7   0.1   3:45.06 sonicLiquidFoam                                        
2249758 user    20   0  127500  64860  51200 R  97.7   0.1   3:48.64 sonicLiquidFoam                                        
2249763 user    20   0  127916  64944  51072 R  97.0   0.1   3:39.58 sonicLiquidFoam                                        
2249756 user    20   0  126828  63948  51072 R  96.0   0.1   3:48.77 sonicLiquidFoam

对于 6 项任务：

top - 08:40:22 up 54 days, 20:53,  3 users,  load average: 6.11, 6.67, 3.90
Tasks: 335 total,   7 running, 327 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
%Cpu(s): 50.0 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 49.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st 
MiB Mem :  64221.7 total,   1616.2 free,   4914.6 used,  58710.3 buff/cache     
MiB Swap:   8192.0 total,   7863.7 free,    328.3 used.  59307.1 avail Mem 

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND                                                
2250032 user    20   0  127392  64676  51200 R 100.0   0.1   2:39.15 sonicLiquidFoam                                        
2250027 user    20   0  126828  63096  50176 R 100.0   0.1   2:39.23 sonicLiquidFoam                                        
2250028 user    20   0  127060  63260  50176 R 100.0   0.1   2:39.23 sonicLiquidFoam                                        
2250029 user    20   0  128844  66124  51200 R 100.0   0.1   2:39.12 sonicLiquidFoam                                        
2250030 user    20   0  128276  65508  51200 R 100.0   0.1   2:39.21 sonicLiquidFoam                                        
2250031 user    20   0  126596  63808  51072 R 100.0   0.1   2:39.21 sonicLiquidFoam
cpu

1 个回答

  1. Best Answer

    Ryzen 5600X 是一款 6 核处理器，每个核有 2 个超线程。

    如果从 6 个线程到 12 个线程的速度没有提高，则表明您的进程正在充分利用核心，并且没有为其他线程留下任何空闲时间。

    其他任务可能不会完全使用 CPU，并且可能会从核心中的第二个线程获得一些加速。

    超线程的 CPU 计费机制会导致核心中的两个线程都占用 CPU 时间，即使实际上只有一个线程获得了 CPU 时间。这是超线程工作方式的一个缺陷。我认为 Linux 内核本身对此没有任何可见性。

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