linux下读取CPU利用率的脚本文件[转]

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本文详细解读了Linux系统中CPU利用率的计算方法及通过脚本监测CPU利用率的过程，包括从/proc/stat文件获取关键信息，计算用户态、内核态及总CPU利用率，并对比了两种计算方式的区别。

目前linux统计cpu利用率时，所用到的信息，大多数是从 /proc/stat中获得，其中信息大致如下：
[work@builder ~]$ cat /proc/stat
cpu 432661 13295 86656 422145968 171474 233 5346
cpu0 123075 2462 23494 105543694 16586 0 4615
cpu1 111917 4124 23858 105503820 69697 123 371
cpu2 103164 3554 21530 105521167 64032 106 334
cpu3 94504 3153 17772 105577285 21158 4 24
intr 1065711094 1057275779 92 0 6 6 0 4 0 3527 0 0 0 70 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7376958 0 0 0 0 0 0 0 1054602 0 0 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ctxt 19067887
btime 1139187531
processes 270014
procs_running 1
procs_blocked 0

输出解释
CPU 以及CPU0、CPU1、CPU2、CPU3每行的每个参数意思（以第一行为例）为：
user (432661) 从系统启动开始累计到当前时刻，用户态的CPU时间（单位：jiffies），不包含 nice值为负进程。1jiffies=0.01秒
nice (13295) 从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间（单位：jiffies）
system (86656) 从系统启动开始累计到当前时刻，核心时间（单位：jiffies）
idle (422145968) 从系统启动开始累计到当前时刻，除硬盘IO等待时间以外其它等待时间（单位：jiffies）
iowait (171474) 从系统启动开始累计到当前时刻，硬盘IO等待时间（单位：jiffies），
irq (233) 从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间（单位：jiffies）
softirq (5346) 从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间（单位：jiffies）

其他为：
“intr” 这行给出中断的信息，第一个为自系统启动以来，发生的所有的中断的次数；然后每个数对应一个特定的中断自系统启动以来所发生的次数。
“ctxt” 给出了自系统启动以来CPU发生的上下文交换的次数。
“btime” 给出了从系统启动到现在为止的时间，单位为秒。
"processes" (total_forks) 自系统启动以来所创建的任务的个数目。
“procs_running” 当前运行队列的任务的数目。
“procs_blocked” 当前被阻塞的任务的数目。

(以下每个值的2和1分别是2次获取的这个值，这里的cpu利用率就是这2者时间之间的平均值)
对于一个cpu的利用率，目前常见的计算方式是
user_pass = user2 - user1
system_pass = system2 - system1
idle_pass = idle2 - idle1
cpu利用率=(user_pass + system_pass)*100%/(user_pass + system_pass + idle_pass)
大家也会发现，这和top显示的cpu利用率不同，这又是为什么呢？
top上的cpu利用率，大致算法如下
CPU总时间2=user2+system2+nice2+idle2+iowait2+irq2+softirq2
CPU总时间1=user1+system1+nice1+idle1+iowait1+irq1+softirq1
用户cpu利用率 = user_pass * 100% / (CPU总时间2 - CPU总时间1)
内核cpu利用率 = system_pass * 100% / (CPU总时间2 - CPU总时间1)
总的cpu利用率= 用户cpu利用率 + 内核cpu利用率
这2者，谁优谁劣？
对于第一种，其计算出来的 = 100% - 系统空闲的百分率。
对于第二钟，这应该是真正意义上的 cpu利用率。

看到了网上的一个脚本，是读取一个CPU的利用率，修改后的多CPU利用率的脚本文件cpuinfo.sh：
#!/bin/sh

##echo user nice system idle iowait irq softirq
cat /proc/stat | grep 'cpu' | awk '{print $2" "$3" "$4" "$5" "$6" "$7" "$8}' > /tmp/cpuinfo.in
user_a=$(awk '{sum+=$1}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
nice_a=$(awk '{sum+=$2}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
system_a=$(awk '{sum+=$3}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
idle_a=$(awk '{sum+=$4}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
iowait_a=$(awk '{sum+=$5}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
irq_a=$(awk '{sum+=$6}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
softirq_a=$(awk '{sum+=$7}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )

Total_a=`expr $user_a + $nice_a + $system_a + $idle_a + $iowait_a + $irq_a + $softirq_a`

sleep 3

cat /proc/stat | grep 'cpu' | awk '{print $2" "$3" "$4" "$5" "$6" "$7" "$8}' > /tmp/cpuinfo.in
user_b=$(awk '{sum+=$1}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
nice_b=$(awk '{sum+=$2}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
system_b=$(awk '{sum+=$3}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
idle_b=$(awk '{sum+=$4}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
iowait_b=$(awk '{sum+=$5}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
irq_b=$(awk '{sum+=$6}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )
softirq_b=$(awk '{sum+=$7}END{print sum}' /tmp/cpuinfo.in )

Total_b=`expr $user_b + $nice_b + $system_b + $idle_b + $iowait_b + $irq_b + $softirq_b`

rm /tmp/cpuinfo.in

SYS_IDLE=`expr $idle_b - $idle_a`

Total=`expr $Total_b - $Total_a`
SYS_USAGE=`expr $SYS_IDLE/$Total*100 |bc -l`

SYS_Rate=`expr 100-$SYS_USAGE |bc -l`

Disp_SYS_Rate=`expr "scale=3; $SYS_Rate/1" |bc`
echo $Disp_SYS_Rate%