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CPU使用量

スレッドを示すthread構造体にそのスレッドが、どれだけCPUを使用したかを示すcpu_usageというものがある(スレッド参照)。

この値はCPU利用率(%)ではなくCPU使用時間をベースにした値で、スケジューラの周期処理からupdate_priority()が呼ばれて定期的に更新される。

具体的にはCPU使用時間(System+User時間)を足し、前回の更新からの経過tick数(*1)に応じ エージング(1tickにつき5/8)して算出される。式は以下のとおり。


単純に「cpu_usage = CPU時間」としないのは値のバタつきを防ぐため。


(*1) ここでtickはスケジューラの周期処理sched_tick_thread()が動作した回数

CPU利用率の算出

psコマンドで表示するCPU利用率(%)に変換するために以下の計算を行なう。(実際には小数点を含めて0.0〜100.0%なので0〜1000の値になる。)
以下のTH_USAGE_SCALEは1000。

    basic_info->cpu_usage = ((uint64_t)thread->cpu_usage
                              * TH_USAGE_SCALE) / sched_tick_interval;
    basic_info->cpu_usage = (basic_info->cpu_usage * 3) / 5;

    if (basic_info->cpu_usage > TH_USAGE_SCALE)



最初の計算で単位時間あたりのCPU使用量を求め、二つめの式で
cpu_usageが*3/5となっているのは

単位時間あたりCPUをフルに使用した場合のCPU使用量は
(5/8) + (5/8)**2 + (5/8)**3 + ...
これは 初項 a: 5/8、公比 r: 5/8の無限等比級数でその和はa/(1-r)となる。
つまり(5/8)/(1-5/8)となる。
この値でcpu_usageを割っている。
cpu_usage/((5/8)/(1-5/8)) ⇒ cpu_usage * (3/5)
となる。