Linux操作系统中关于负载的定义

使用uptime或者top命令，都可以看到一个负载的输出，形如load average: 0.00, 0.03, 0.00，这个负载到底是什么东西呢，man文档里只是一笔带过，没有具体的给出负载的定义。

　　负载的统计，必然是由内核完成的，因此在内核源码中找答案是再好不过的事情了，找来2.6.21的内核源码，开始探索。

　　节选部分源码：

//kernel/timer.c

1254 active_tasks = count_active_tasks();

1256 CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);
1257 CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);
1258 CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);

//include/linux/sched.h

 110 #define FSHIFT      11      /* nr of bits of precision */
 111 #define FIXED_1     (1< 112 #define LOAD_FREQ   (5*HZ)      /* 5 sec intervals */
 113 #define EXP_1       1884        /* 1/exp(5sec/1min) as fixed-point */
 114 #define EXP_5       2014        /* 1/exp(5sec/5min) */
 115 #define EXP_15      2037        /* 1/exp(5sec/15min) */

 117 #define CALC_LOAD(load,exp,n) \
 118     load *= exp; \
 119     load += n*(FIXED_1-exp); \
 120     load >>= FSHIFT;

 
　　load(t) = ( load(t-1)*exp(i) + n(t)*(2048-exp(i)) ) / 2048

　　load(t-1)为上次计算出的结果

　　n(t)为t时刻的活动进程数

　　计算方式是累加各个CPU的运行队列中running和uninterruptible的值　再乘以2048

　　计算方式如下：

　　1946 unsigned long nr_active(void) 1947 { 1948 unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0; 1949 1950 for_each_online_cpu(i) { 1951 running += cpu_rq(i)->nr_running; 1952 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible; 1953 } 1954 1955 if (unlikely((long)uninterruptible < 0)) 1956 uninterruptible = 0; 1957 1958 return running + uninterruptible; 1959 }

　　1226 static unsigned long count_active_tasks(void) 1227 { 1228 return nr_active() * FIXED_1; 1229 }

　　exp(1) = 1884 exp(5) = 2014 exp(15) = 2037 exp(i) = 2048 * e^(-1/12/i)

　　从本质上看负载是完全由过去的一段时间里每个CPU上的活动进程数决定的，但并不是在数值上等同于每秒钟需要进行调度的进程数，具体的计算过程是个比较复杂的过程。