مفهوم CPU Load Average در لینوکس چیست؟

load average cpu در لینوکس

CPU Load Average یکی از معیارهای مهم در سیستم عامل لینوکس است که به شما اجازه می‌دهد تا میزان استفاده از پردازنده را بررسی کنید. این معیار، میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا در سیستم را نشان می‌دهد. برای محاسبه این معیار، سیستم از الگوریتمی استفاده می‌کند که تعداد پردازه‌های در حال اجرا در یک بازه زمانی خاص را به دست می‌آورد.

مقدار CPU Load Average به صورت سه عدد بیان می‌شود، که هر کدام نشان دهنده میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا در بازه زمانی مختلف هستند. این سه عدد برای یک سیستم با یک پردازنده فیزیکی، به صورت معمول بین 0 و 1 باشد، اما برای سیستم‌های با چند پردازنده فیزیکی، مقدار بیشتری از 1 نیز ممکن است.

در کل، CPU Load Average یکی از معیارهای مهم در بررسی عملکرد سیستم عامل لینوکس است که به شما اجازه می‌دهد تا میزان استفاده از پردازنده را بررسی کنید و در صورت لزوم، اقدام پردازه‌های بیشتر یا اجرای پردازه‌های جدید را مدیریت کنید.

system load چیست؟

System Load (بار سیستم) به میزان کاری که سیستم در حال انجام آن است، اشاره دارد. بار سیستم معمولاً با استفاده از CPU Load Average محاسبه می‌شود. در واقع، CPU Load Average نشان دهنده تعداد پردازه‌هایی است که در حال اجرا در سیستم هستند. این تعداد پردازه‌ها شامل پردازه‌هایی است که در حال اجرا در حالت فعال، پردازه‌هایی که در حالت انتظار هستند و پردازه‌هایی که در حال انتظار برای ورود به حالت اجرا هستند.

بار سیستم می‌تواند برای اندازه‌گیری وضعیت و کارایی سیستم بسیار مفید باشد. اگر بار سیستم به ساده باشد، به معنی این است که سیستم در حد ظرفیت خود به خوبی عملکرد می‌کند و توان پردازشی کافی برای انجام کارهای مورد نیاز دارد. با افزایش بار سیستم، تعداد پردازه‌های در حال اجرا افزایش می‌یابد و به عنوان نتیجه، توان پردازشی سیستم کاهش می‌یابد و عملکرد آن دچار مشکل می‌شود. اگر بار سیستم بسیار بالا باشد، ممکن است سیستم به طور کامل به هنگ کردن برسد و کارایی آن به شدت کاهش یابد.

بار سیستم برای سیستم عامل‌های Linux و Unix محاسبه می‌شود و مقدار آن معمولاً برابر با تعداد پردازه‌های در حال اجرا در CPU Load Average است. در سیستم عامل‌های Windows، معمولاً از مفهوم CPU Utilization برای اندازه‌گیری میزان استفاده از پردازنده استفاده می‌شود که معادلی برای بار سیستم در سیستم عامل‌های Linux و Unix نیست. به هر حال، بار سیستم یکی از متداول‌ترین معیارهایی است که مورد استفاده قرار می‌گیرد تا وضعیت عملکرد سیستم را بررسی کرد و به دست آوردن مشکلات عملکردی و پیشگیری از آن‌ها کمک کند.

 

منظور از CPU Load Average چیست؟

معنی CPU Load Average همان آمار میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا در سیستم در یک بازه زمانی خاص است. به صورت دقیق‌تر، CPU Load Average میانگین تعداد پردازه‌هایی است که در صف برای استفاده از پردازنده هستند، یا در حال اجرا در پردازنده هستند. در واقع، CPU Load Average نشان می‌دهد که چه مقدار از قدرت پردازشی سیستم در حال استفاده است.

CPU Load Average به صورت سه عدد نشان داده می‌شود، که هر کدام نشان‌دهنده میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا در بازه‌های زمانی مختلف هستند. برای مثال، CPU Load Average سه عدد 0.5، 1.2، 0.8 نشان می‌دهد که در طول یک دقیقه گذشته، میانگین 0.5 پردازه در حال اجرا بوده، در طول پنج دقیقه گذشته میانگین 1.2 پردازه در حال اجرا بوده و در طول 15 دقیقه گذشته میانگین 0.8 پردازه در حال اجرا بوده است.

مقدار CPU Load Average به شما اجازه می‌دهد تا میزان استفاده از پردازنده را بررسی کنید و در صورت لزوم، اقدام به بهبود عملکرد سیستم کنید. برای مثال، اگر CPU Load Average بسیار بالا باشد، ممکن است بخواهید از اجرای پردازه‌های بیشتر خودداری کنید و یا از بهینه‌سازی پردازش‌های موجود استفاده کنید تا مصرف پردازنده کاهش یابد و سیستم بهتر عمل کند.

CPU Load Average همچنین به شما اجازه می‌دهد تا نسبت به وضعیت سیستم اطلاعات کسب کنید و در صورت نیاز، اقدام به افزایش توان پردازشی سیستم کنید.

چگونه می‌توانم CPU Load Average را بررسی کنم؟

برای بررسی CPU Load Average در سیستم عامل لینوکس، می‌توانید از دستورات زیر استفاده کنید:

  1. دستور uptime: با استفاده از این دستور می‌توانید CPU Load Average را بررسی کنید. این دستور، اطلاعاتی از جمله میانگین CPU Load Average مربوط به 1 دقیقه، 5 دقیقه و 15 دقیقه پیشین را نشان می‌دهد. برای استفاده از این دستور، کافی است به ترمینال وارد شده و دستور زیر را تایپ کنید:
  2. دستور top: این دستور، لیستی از پردازه‌های در حال اجرا در سیستم را نشان می‌دهد و CPU Load Average را نیز در بالای صفحه نمایش می‌دهد. برای استفاده از این دستور، به ترمینال وارد شده و دستور زیر را تایپ کنید:
  3. دستور htop: این دستور نیز لیستی از پردازه‌های در حال اجرا در سیستم را نشان می‌دهد و CPU Load Average را در بالای صفحه نمایش می‌دهد. همچنین، این دستور اطلاعات بیشتری در مورد پردازه‌های در حال اجرا و مصرف منابع سیستم نیز ارائه می‌دهد. برای استفاده از این دستور، به ترمینال وارد شده و دستور زیر را تایپ کنید:
  4. دستور glances: این دستور نیز مشابه دستور htop عمل می‌کند و اطلاعات مفیدی در مورد پردازه‌های در حال اجرا و مصرف منابع‌ سیستم ارائه می‌کند. این دستور قابلیت نمایش اطلاعات سیستم در حالت زنده را دارد و برای مانیتورینگ سیستم‌هایی با پردازش‌های بالایی مناسب است. برای استفاده از این دستور، به ترمینال وارد شده و دستور زیر را تایپ کنید:

در کل، با استفاده از دستورات بالا، می‌توانید CPU Load Average سیستم خود را بررسی کنید و در صورت نیاز، اقدام به بهبود عملکرد سیستم کنید. همچنین، می‌توانید از ابزار‌های مانیتورینگ سیستم مانند Nagios، Zabbix و Munin نیز استفاده کنید که قابلیت نمایش اطلاعات پیشرفته‌تر و کنترل مصرف منابع سیستم را دارند.

تعداد CPU مهم است یا تعداد هسته‌ها؟

تعداد CPU و هسته‌ها برای عملکرد سیستم و اجرای برنامه‌ها بسیار مهم هستند. هسته یک قسمت اصلی از CPU است و می‌تواند به صورت مستقل از دیگر هسته‌ها کار کند. در سیستم‌های دارای چند هسته، هر هسته می‌تواند به صورت مستقل از دیگر هسته‌ها کار کند و به طور همزمان چندین پردازش را انجام دهد.

تعداد CPU و هسته‌ها برای عملکرد سیستم بسیار مهم هستند، زیرا تعداد پردازش‌هایی که می‌توانند همزمان اجرا شوند و بهره‌وری سیستم را به شدت تحت تأثیر خود قرار می‌دهند. با افزایش تعداد هسته‌ها، سیستم قابلیت اجرای پردازش‌های بیشتر و همزمان را دارا می‌شود و کارایی سیستم بهبود می‌یابد. همچنین، تعداد هسته‌ها می‌تواند برای برنامه‌هایی که به صورت چند نخی (multithread) 

نوشته شده‌اند، بسیار مهم باشد. در این حالت، هر نخ می‌تواند در یک هسته مختص به خود اجرا شود و بهره‌وری برنامه به شدت افزایش می‌یابد.

به طور کلی، تعداد CPU و هسته‌ها باید با نیازهای سیستم و برنامه‌هایی که قرار است اجرا شوند، هماهنگ باشد. اگر سیستم شما برای اجرای برنامه‌هایی با پردازش‌های بالا و یا به صورت همزمان برای بسیاری از کاربران استفاده می‌شود، تعداد هسته‌ها باید به گونه‌ای انتخاب شود که بتواند به همه نیازها پاسخ دهد. از سوی دیگر، اگر سیستم شما برای اجرای برنامه‌های سبک و با پردازش کم استفاده می‌شود، تعداد هسته‌ها ممکن است کمتر از حداکثر تعداد هسته‌های قابل پشتیبانی توسط سیستم باشد.

لازم به ذکر است که برای بهره‌وری بیشتر از تعداد هسته‌ها، برنامه‌ها باید به‌صورت مناسبی طراحی شوند تا بتوانند به صورت همزمان بر روی چندین هسته اجرا شوند. برای این منظور، برنامه‌نویسان باید از تکنیک‌های مختلفی مانند پویا سازی نخ‌ها (Thread Pooling)، تقسیم کار (Work Stealing) و مدیریت دسترسی به منابع (Resource Management) استفاده کنند تا برنامه‌ها به صورت بهینه و بهره‌ور روی تعداد بیشتری از هسته‌ها اجرا شوند.

کدام عدد در CPU Load Average مهم است؟

در CPU Load Average، سه عدد به صورت میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا در بازه‌های زمانی مختلف در نظر گرفته می‌شوند. این سه عدد به ترتیب مربوط به 1 دقیقه، 5 دقیقه و 15 دقیقه پیشین هستند.

هر سه عدد در CPU Load Average مهم هستند و نشان دهنده میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا در بازه‌های زمانی مختلف هستند. با این حال، عددی که معمولاً بیشترین توجه را به خود جلب می‌کند، عدد مربوط به 1 دقیقه پیشین است. این عدد نشان می‌دهد که در طول یک دقیقه گذشته، میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا چند بوده است و برای بررسی وضعیت فعلی سیستم و تشخیص مشکلات عملکردی، این عدد بسیار مهم است.

عدد مربوط به 1 دقیقه پیشین در CPU Load Average، نشان دهنده میانگین تعداد پردازه‌های در حال اجرا در یک دقیقه گذشته است. این عدد بسیار مهم است؛ زیرا نشان می‌دهد که در طول یک دقیقه گذشته، چه تعداد پردازه در حال اجرا بوده‌اند. اگر این عدد بسیار باشد و به نسبت توان پردازشی سیستم، کم باشد، به این معنی است که سیستم در حدود ظرفیت خود به خوبی فعالیت می‌کند و نیاز به ارتقای سخت‌افزاری ندارد. اما اگر این عدد بسیار بالا باشد و به نسبت توان پردازشی سیستم، زیاد باشد، ممکن است سیستم در حال انجام بیش از حد پردازش باشد و به عنوان نتیجه، کارایی سیستم کاهش یابد. عدد مربوط به 5 دقیقه و 15 دقیقه پیشین نیز مهم هستند.

مقدار CPU Load Average به شما اجازه می‌دهد تا میزان استفاده از پردازنده را بررسی کنید. در صورتی که مقدار آن بالا باشد، ممکن است نشان‌دهنده این باشد که پردازنده در حال انجام کارهای بسیاری باشد و با استفاده از این معیار، شما می‌توانید مشکلات سیستمی مانند کندی سیستم را شناسایی کنید. 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *