calc_load

http://www.penglixun.com/tech/system/how_to_calc_load_cpu.html

#define FSHIFT      11          /* nr of bits of precision */

#define FIXED_1     (1<>= FSHIFT;

unsigned long avenrun[3];

EXPORT_SYMBOL(avenrun);

/*

* calc_load - given tick count, update the avenrun load estimates.

* This is called while holding a write_lock on xtime_lock.

*/

static inline void calc_load(unsigned long ticks)

{

        unsigned long active_tasks; /* fixed-point */

        static int count = LOAD_FREQ;

        count -= ticks;

        if (count < 0) {

                count += LOAD_FREQ;

                active_tasks = count_active_tasks();

                CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);

                CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);

                CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);

        }

}

看了大师的文章，理解了这些代码。
所以可以明白：Linux的系统负载指运行队列的平均长度，也就是等待CPU的平均进程数。
Linux的系统负载指运行队列的平均长度，也就是等待CPU的平均进程数。因为Linux内禁止浮点运算，因此系统的负载只能通过计算变化的次数这一修
正值来计算。Linux内核定义一个长度为3的双字数组avenrun，双字的低11位用于存放负载的小数部分，高21位用于存放整数部分。当进程所耗的
CPU时间片数超过CPU在5秒内能够提供的时间片数时，内核计算上述的三个负载。负载初始化为0，假设最近1、5、15分钟内的平均负载分别为
load1、load5和load15，那么下一个计算时刻到来时，内核通过下面的算式计算负载：
load1 -= load1 -* exp(-5 / 60) -+ n * (1 - exp(-5 / 60 ))
load5 -= load5 -* exp(-5 / 300) + n * (1 - exp(-5 / 300))
load15 = load15 * exp(-5 / 900) + n * (1 - exp(-5 / 900))

其中，exp(x)为e的x次幂，n为当前运行队列的长度。Linux内核认为进程的生存时间服从参数为1的指数分布，指数分布的概率密度为：以内核计算
负载load1为例，设相邻两个计算时刻之间系统活动的进程集合为S0。从1分钟前到当前计算时刻这段时间里面活动的load1个进程，设他们的集合是
S1，内核认为的概率密度是:λe-λx，而在当前时刻活动的n个进程，设他们的集合是Sn内核认为的概率密度是1-λe-λx。其中x = 5 /
60，因为相邻两个计算时刻之间进程所耗的CPU时间为5秒，而考虑的时间段是1分钟(60秒)。那么可以求出最近1分钟系统运行队列的长度：
load1 = |S1| -* λe-λx + |Sn| * (1-λe-λx) = load1 * λe-λx + n * (1-λe-λx)
其中λ = 1， x = 5 / 60， |S1|和|Sn|是集合元素的个数，这就是Linux内核源文件shed.c的函数calc_load()计算负载的数学依据。

所以“Load值=CPU核数”，这是最理想的状态，没有任何竞争，一个任务分配一个核。
由于数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后根据这个数值算出来的。如果这个数除以CPU的核数，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了。

巴特西

calc_load

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