服务器cpu使用率计算规则？

服务器 CPU 使用率的计算规则，本质上是操作系统通过统计 CPU 在一段时间内用于不同任务的时间比例来得出的。下面是详细的计算规则和原理：

🧠 一、CPU 使用率的基本定义

CPU 使用率（CPU Utilization） 是指在某个时间段内，CPU 被用于执行任务（用户进程、系统进程等）的时间占总时间的百分比。

单位通常是：%（百分比）

📊 二、Linux 系统中 CPU 使用率的计算方式

在 Linux 中，CPU 使用情况可以从 /proc/stat 文件中获取。这个文件记录了 CPU 各个状态的时间累计值（以 时钟滴答 tick 为单位，通常每秒有 100 或 1000 个 tick）。

示例 /proc/stat 内容：

cpu  123456 7890 23456 345678 9876 1234 5678 0 0 0

字段含义如下：

注意：前 8 个字段是最常见的，后续两个可选。

🧮 三、CPU 使用率计算公式（两时刻差值法）

要计算 CPU 使用率，需要两次读取 /proc/stat 的值，间隔一定时间（如 1 秒），然后根据差值进行计算。

步骤如下：

1. 第一次读取 cpu 行数据：total1, idle1
2. 等待一段时间（比如 1s）
3. 第二次读取 cpu 行数据：total2, idle2
4. 计算使用率：

# 总时间 = 所有非空闲时间之和
total = user + nice + system + irq + softirq + steal + guest + guest_nice
idle = idle + iowait

# 两次采样之间的总时间和空闲时间
total_diff = total2 - total1
idle_diff = idle2 - idle1

# CPU 使用率 = (总使用时间 / 总时间) * 100%
cpu_usage = (total_diff - idle_diff) / total_diff * 100

📈 四、实际示例（Python 伪代码）

def get_cpu_usage():
    with open('/proc/stat', 'r') as f:
        line = f.readline()
    parts = list(map(int, line.split()[1:]))

    user, nice, system, idle, iowait, irq, softirq, steal, _, _ = parts
    total = user + nice + system + irq + softirq + steal
    idle_total = idle + iowait

    # 上次采集的数据
    global last_total, last_idle
    if last_total is None:
        last_total, last_idle = total, idle_total
        return 0

    delta_total = total - last_total
    delta_idle = idle_total - last_idle
    cpu_usage = (delta_total - delta_idle) / delta_total * 100

    last_total, last_idle = total, idle_total
    return cpu_usage

📌 五、注意点

• 采样间隔不能太短或太长：建议 0.5~1 秒之间。
• 多核处理：每个核心都有自己的 cpu0, cpu1, … 条目。可以分别计算，也可以汇总平均。
• 虚拟化影响：在虚拟机中，steal 时间也会影响 CPU 使用率。
• 工具依赖：top、htop、mpstat、vmstat、sar 等命令底层也是基于 /proc/stat 实现的。

✅ 六、总结

如果你是在写监控程序或者想理解监控系统的 CPU 指标，掌握这些内容就足够了。

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