Что такое процессорное время

Обновлено: 21.11.2024

Присоединяйтесь к сообществу DZone и получите все возможности участника.

Потребление ЦП в операционных системах Unix/Linux изучается с использованием восьми различных показателей: время ЦП пользователя, время ЦП системы, время нормального ЦП, время простоя ЦП, время ожидания ЦП, время ЦП аппаратного прерывания, время ЦП программного прерывания, украденный ЦП. время. В этой статье мы рассмотрим каждое время ЦП.

Время процессора пользователя и время процессора системы

Чтобы понять «пользовательское» процессорное время, нужно также понять «системное» процессорное время, поскольку они идут рука об руку. Процессорное время пользователя — это количество времени, которое процессор тратит на выполнение кода вашего приложения. Системное время ЦП — это количество времени, которое процессор тратит на выполнение функций операционной системы (т. е. ядра), связанных с вашим приложением. Допустим, ваше приложение манипулирует элементами массива; тогда это будет учитываться как «пользовательское» процессорное время. Допустим, ваше приложение совершает сетевые вызовы к внешним приложениям. Чтобы совершать сетевые вызовы, он должен читать/записывать данные в буферы сокетов, что является частью кода операционной системы. Это будет учитываться как «системное» процессорное время. Чтобы узнать, как решить проблему высокого «пользовательского» времени ЦП, обратитесь к этой статье. Чтобы узнать, как решить проблему высокого «системного» времени ЦП, обратитесь к этой статье.

Хорошее процессорное время

Чтобы понять, что такое «хорошее» процессорное время, нужно сначала понять, что такое «хорошее». Когда возникает конфликт ЦП (т. Е. Несколько процессов соревнуются за циклы ЦП), процесс с высоким приоритетом получает больше шансов на выполнение. В операционных системах Unix/Linux процессы запускаются с приоритетом 0 (по умолчанию). Однако с помощью команды «nice» суперпользователи (например, «root») могут установить приоритет для процессов, как показано ниже:

Приоритет может варьироваться от -20 до 19. -20 – это наивысший приоритет, с которым может запускаться процесс. 19 — самый низкий приоритет. Дополнительные сведения о том, как запустить процесс с приоритетом nice или изменить уровень приоритета с помощью команды renice, см. в этой статье.

"нормальное время ЦП" – это количество времени, которое ЦП тратит на выполнение процессов с низким приоритетом (значения "хорошего" больше 0). Чтобы узнать, как устранить высокое «хорошее» время ЦП, обратитесь к этой статье.

Время простоя процессора

Время бездействия ЦП — это время, в течение которого ЦП не был занят. Время простоя обычно используется для измерения неиспользуемой мощности ЦП.

Многие операционные системы запускают специальную задачу по имени: «простая задача» на ЦП, когда ЦП нечего делать. Эта незанятая задача реализуется с наименьшим возможным приоритетом. Преимущество этого подхода заключается в том, что приложения мониторинга могут отслеживать эту незанятую задачу вместе с другими задачами. Чтобы узнать больше о простое процессорного времени, обратитесь к этой статье.

Ожидание процессорного времени

Время ожидания ЦП указывает количество времени, в течение которого ЦП ожидает завершения дискового ввода-вывода или сетевых операций ввода-вывода. Высокое время ожидания указывает на то, что ЦП «зависает» из-за операций ввода-вывода на этом устройстве. Для достижения оптимальной производительности следует стремиться к тому, чтобы процессорное время ожидания ввода-вывода было как можно меньше. Если время ожидания > 10 %, то стоит изучить его.

Вы можете визуализировать время ожидания ввода-вывода с помощью следующей аналогии. Скажем, сотни автомобилей/велосипедов ждут на оживленной дороге, пока светофор не переключится с «красного» на «зеленый». Но из-за какого-то технического сбоя светофору требуется много времени, чтобы переключиться с «красного» на «зеленый» — тогда эти сотни машин/велосипедов оказались бы в затруднительном положении без необходимости. Это приведет к нескольким нежелательным побочным эффектам: пассажиры опоздают к месту назначения, водители могут расстроиться и начать сигналить (шумовое загрязнение), так как двигатели работают на топливе, которое будет потрачено впустую (загрязнение воздуха)… Процессорное время, см. эту статью.

Время ЦП прерывания программного обеспечения

Чтобы понять «время программного прерывания», нужно сначала понять «программные прерывания». Программные прерывания могут быть вызваны следующими событиями:

а. Когда программы сталкиваются с исключительными условиями, такими как деление на ноль, доступ к недоступной памяти

б. Когда специальная инструкция в коде приложения вызывает прерывание при ее выполнении процессором

<р>в. Некоторые аппаратные прерывания могут занять много времени. В таких сценариях аппаратные прерывания могут быть отложены для выполнения в более поздний момент времени с помощью программных прерываний. Программные прерывания могут быть запланированы для запуска независимо или на любом процессоре в устройстве или даже одновременно. С другой стороны, эти возможности отсутствуют в аппаратных прерываниях.

Количество времени, которое ЦП тратит на обработку этих сигналов программного прерывания, называется «время программного прерывания». Чтобы узнать, как устранить высокую загрузку ЦП «программного прерывания», обратитесь к этой статье.

Время процессора аппаратного прерывания

Чтобы понять, что такое «время аппаратного прерывания», нужно сначала понять, что такое «аппаратное прерывание».Аппаратное прерывание — это электронный предупреждающий сигнал, посылаемый процессору с внешнего устройства (например, контроллера диска, сетевых карт, контроллера клавиатуры, внешнего таймера, аппаратных датчиков и т. д.). Например, когда мы нажимаем клавишу на клавиатуре или перемещаем мыши, они вызывают аппаратные прерывания, которые заставляют процессор считывать нажатие клавиши или положение мыши.

Количество времени, которое ЦП тратит на обработку этих сигналов аппаратного прерывания, называется «время аппаратного прерывания». Чтобы узнать, как устранить высокую загрузку процессора, связанную с «аппаратными прерываниями», обратитесь к этой статье.

Украденное процессорное время

"Время кражи" (также известное как "украденное время") имеет значение только в облачных средах (таких как AWS) или средах VMWare, где несколько виртуальных машин будут работать на одном базовом физическом хосте. В таких обстоятельствах ресурсы ЦП будут совместно использоваться несколькими виртуальными машинами. Гипервизор — это технология, которая распределяет ресурсы ЦП базового физического хоста и другие ресурсы между виртуальными машинами.

Время кражи (или украденное время) — это процент времени, в течение которого ЦП виртуальной машины ожидает реального ЦП, пока гипервизор обслуживает другие виртуальные машины. Если время кражи на конкретной виртуальной машине велико, это означает, что виртуальная машина работает на перегруженном физическом узле. Такие компании, как Netflix, внимательно следят за украденным процессорным временем. Если он превысит пороговое значение, виртуальная машина будет отключена с этого физического хоста и перезапущена на другом физическом хосте. Чтобы узнать, как решить проблему кражи процессорного времени, обратитесь к этой статье.

Как найти все эти процессорные времена?

Все это процессорное время можно найти из следующих источников:

а. Вы можете использовать веб-инструменты анализа первопричин, чтобы сообщить обо всем этом времени ЦП. Он способен генерировать оповещения, если время ЦП превышает пороговое значение.

б. Все эти значения процессорного времени также отображаются в инструменте командной строки Unix/Linux «сверху», как выделено на изображении ниже.

использование памяти процессора, оптимизация процессора, анализ первопричин, время простоя, интеграция программного обеспечения, операционная система unix, операционная система linux, выделение памяти, производительность, руководство

У меня есть несколько служб WCF, размещенных в службе Windows. Вчера я посмотрел в Диспетчер задач и заметил, что время ЦП для моего процесса службы Windows превысило 5 часов, в то время как большинство всех других процессов были на 0.

Что это значит?

Должен ли я беспокоиться о том, что время ЦП составило 5+ часов?

4 ответа 4

Время ЦП — это показатель того, сколько времени обработки использовал процесс с момента его запуска (в Windows: ссылка на статью Technet.)

В основном он рассчитывается следующим образом:

Например, если процесс выполняется в течение 5 часов, а время ЦП составляет 5 часов, это означает, что процесс использовал 100% ресурсов ЦП. Это может быть как хорошо, так и плохо, в зависимости от того, хотите ли вы снизить потребление ресурсов или хотите использовать всю мощь системы.

Если процесс использовал 50 % ресурсов ЦП и работал в течение 10 часов, то время ЦП будет равно 5 часам.

когда я запускаю Prime95, время процессора становится выше, чем продолжительность работы Prime95. Я вижу, что каждую секунду процессорное время увеличивается примерно на 8 секунд.

Время ЦП — это отражение того, сколько времени ваша программа тратит на выполнение инструкций в ЦП по сравнению с ожиданием операций ввода-вывода или других ресурсов. Стоит ли вам беспокоиться о том, что это 5+ часов?

Как долго выполняется этот процесс?

Есть ли у вас какие-либо проблемы с производительностью процесса или других процессов на компьютере, из-за которых он может отнимать ресурсы ЦП?

Какие еще процессы у вас есть? Это активные процессы, которые, как вы ожидаете, будут использовать ЦП? Для справки из 80 процессов, которые у меня есть, около 20 используют более 1 секунды процессорного времени.

Изменить

Возможно, что служба WCF отбирает у других служб ЦП, вам необходимо следить за ними, чтобы убедиться, что их производительность соответствует вашим ожиданиям. Вы также можете получить представление об общей загрузке ЦП. Если вы, например, видите, что используется только 25% вашего ЦП, то другие ваши службы не должны быть затронуты; однако, если вы работаете выше 75%, это может повлиять на них.

Что касается мониторинга, следите за временем, чтобы увидеть тенденции производительности и выявить проблемы. Например, ваша служба работает нормально, но затем после развертывания она постепенно начинает потреблять все больше и больше ЦП (предположим, 10% в неделю). Если вы не отслеживаете тенденции использования ЦП, вы можете однажды проснуться и увидеть, что ваша служба работает медленно, что может произойти через несколько недель после развертывания.

Время ЦП (или время обработки) – это время, в течение которого центральный процессор (ЦП) использовался для обработки инструкций компьютерной программы или операционной системы, в отличие, например, от ожидания ввода/вывода ( ввода-вывода) или переход в режим пониженного энергопотребления (ожидания). Время процессора измеряется в тактах или секундах. Часто бывает полезно измерять время ЦП в процентах от мощности ЦП, что называется загрузкой ЦП.

Время ЦП и загрузка ЦП используются в двух основных целях. Первое использование заключается в количественной оценке общей загруженности системы. Когда загрузка ЦП превышает 70%, у пользователя может возникнуть задержка. Такая высокая загрузка ЦП указывает на недостаточную вычислительную мощность. Либо нужно обновить ЦП, либо уменьшить удобство работы пользователя, например, переключившись на графику с более низким разрешением или уменьшив анимацию.

Второе использование, с появлением многозадачности, заключается в количественном определении того, как процессор распределяется между компьютерными программами. Высокая загрузка ЦП одной программой может указывать на то, что она очень требовательна к вычислительной мощности или что она может работать со сбоями; например, он вошел в бесконечный цикл. Время ЦП позволяет измерить, сколько вычислительной мощности требуется одной программе, устраняя помехи, такие как время выполнения в ожидании ввода или приостановки, чтобы разрешить выполнение других программ. Напротив, прошедшее реальное время (или просто реальное время, или время настенных часов) — это время, прошедшее от запуска компьютерной программы до ее окончания, измеряемое обычными часами. Прошедшее реальное время включает время ввода-вывода и все другие типы ожидания, понесенные программой.

Примеры употребления слова "процессорное время".

Без сомнения, это был один из компьютерных мошенников в обработке данных, позвонивший, чтобы пожаловаться на огромное количество процессорного времени, которое поглощала ее программа кладистической регрессии.

Здесь нужно больше исторических исследований, а не больше процессорного времени.

Я могу оставаться в маскировке без особых усилий, потягивая несколько миллисекунд процессорного времени здесь, немного там.

Если мои оппоненты тратят процессорное время на анализ моих насмешек и формулирование возражений, это увеличивает мои шансы на победу.

Наконец-то я подписываюсь на несколько часов процессорного времени на суперкомпьютере.

Это просто вопрос правильного моделирования: конечно, вам нужно хорошее программное обеспечение и очень много процессорного времени.

Вы не поверите, сколько процессорного времени потребовалось, чтобы понять это!

Симптомы высокой загрузки ЦП знакомы: курсор перемещается рывками и медленно, а приложения начинают зависать или закрываться. Рабочая станция может даже начать физически нагреваться при выполнении задач. При диагностике неисправной системы это признаки того, что вы должны начать с проверки процессора.

К счастью, на самом деле довольно просто заглянуть под капот настольного компьютера или ноутбука с Windows и понять, можно ли починить рабочую станцию или пришло время заменить ЦП.

Что означает процессорное время?

В основе любого вычислительного устройства лежит центральный процессор (ЦП) или процессор, который отвечает за выполнение инструкций пользователя. ЦП устройства может одновременно обрабатывать только определенное количество процессов или задач, и когда эти ресурсы перегружены, производительность компьютера начинает страдать. Время ЦП или время обработки измеряется путем подсчета секунд, которые ЦП тратит на обработку инструкций от приложения или вашей ОС. Более длинный счетчик означает, что система занята или перегружена.

Высокое использование физической памяти часто является следствием использования слишком большого количества ресурсоемких приложений, но также может быть результатом ошибки в процессе, который обычно требует гораздо меньше ресурсов. Медленная обработка может быть вызвана множеством разных причин, некоторые из которых исправить сложнее, чем другие. Но в подавляющем большинстве случаев, если вам интересно, как снизить нагрузку на ЦП, этот процесс на самом деле так же прост, как нажатие клавиш Control + Shift + ESC.

Как проверить загрузку ЦП в Windows?

Чтобы узнать, какой процент загрузки ЦП используется компьютером, просто откройте Диспетчер задач Windows (Control + Shift + ESC) и перейдите на вкладку «Производительность». Вкладка «Процессы» предлагает более подробный обзор того, что может способствовать возникновению проблемы, и дает краткое изложение того, какие процессы потребляют больше всего энергии и оперативной памяти, что является ключом к выяснению того, как снизить загрузку ЦП. Оттуда вы можете либо остановить процессы, которые потребляют непропорционально большие ресурсы, либо, если рассматриваемый процесс обычно не требует такой нагрузки на ЦП и память, работать над устранением основных проблем.

Как исправить высокую загрузку ЦП?

Если вы просмотрели вкладку "Процессы" и обнаружили, что проблема не может быть связана с приложениями с уникальными требованиями, это вполне может быть результатом ошибки в незаметном процессе. Несмотря на то, что вашему компьютеру может мешать множество различных проблем, давайте рассмотрим несколько наиболее распространенных причин, а также способы диагностики и устранения неполадок, связанных с высокой загрузкой ЦП:

Процесс узла поставщика WMI
Процесс узла поставщика WMI, который обычно отображается как узел службы: инструментарий управления Windows на вкладке «Процессы», является важной частью Windows, которая часто работает в фоновом режиме. Этот процесс используется для мониторинга большого количества систем в данной сети, и если его загрузка ЦП превышает несколько процентных пунктов, это может быть признаком того, что ваша система борется с опасной ошибкой. Самое быстрое решение этой проблемы. является старейшим в книге по устранению неполадок ИТ: выключите процесс, а затем снова включите его. Используйте поиск Windows, чтобы найти Services.msc, найдите инструментарий управления Windows в появившемся окне, щелкните его правой кнопкой мыши и выберите «Перезагрузить». Это должно перезапустить службу, но если вы предпочитаете, вы также можете просто перезагрузить компьютер. Если это не сработает, хост поставщика WMI может просто иметь дело с другим процессом, который является реальным источником проблемы. Откройте средство просмотра событий Windows и выберите «Журналы приложений и служб», затем Microsoft, затем Windows, WMI-Activity и Operational. Найдите последние записи об ошибках и запишите ClientProcessID для каждой ошибки, которая, как вы подозреваете, способствует возникновению проблемы. Вернитесь в диспетчер задач, перейдите на вкладку «Службы» и отсортируйте список по порядку идентификатора процесса. Вы можете сверить свой список подозрительных процессов с этим списком, чтобы определить источник неисправности.
Слишком много фоновых процессов
На любом компьютере обязательно есть фоновые процессы, которые запускаются без открытия пользователем окна и занимают определенный процент ресурсов ЦП. Но с течением времени и загрузкой большего количества приложений эти фоновые процессы могут накапливаться и начинать занимать нетривиальное количество ресурсов. Эти процессы можно остановить, сняв их флажки на вкладке "Автозагрузка", а затем перезагрузив компьютер, что предотвратит их повторный автоматический запуск при включении устройства.
Вирус или антивирус
Причин высокой загрузки ЦП много, а в некоторых случаях они неожиданны. Более низкая скорость обработки может быть вызвана либо антивирусной программой, которую вы используете, либо вирусом, который эта программа должна была остановить. повторное использование более старого устройства или ОС. Если устройство начинает зависать в случайное время, это может быть результатом антивируса, который загружает ваш процессор. Чтобы остановить его, используйте функцию планирования вашего антивируса, чтобы убедиться, что он сканирует ваше устройство только в то время, когда вы вряд ли будете его использовать. В качестве альтернативы на вашем компьютере может быть запущено вредоносное ПО, которое поглощает всю вычислительную мощность. от вашего процессора, будь то запуск нескольких фоновых процессов или попытка распространения через вашу электронную почту и социальные сети. Выявить вирус на вашем компьютере непросто — даже сканирование вашего устройства с помощью антивируса может не сработать, так как многие виды вредоносных программ используют так называемую «антикриминалистическую проверку», которая предотвращает их запуск, если они обнаруживают программное обеспечение безопасности, установленное на вашем устройстве. Попробуйте выполнить сканирование с помощью нескольких антивирусных инструментов или выполнить удаление вирусов вручную.

Удивительно сложный вопрос

Высокая загрузка ЦП — одна из самых простых проблем, которые могут повлиять на производительность компьютера, но обнаружить основную причину может быть сложно, если вы не знаете, где искать. Если вы обнаружите, что высокая загрузка ЦП сохраняется — даже при поддержке стандартных процессов — вам может просто понадобиться более быстрый компьютер. Вы также можете уменьшить нагрузку на ЦП, добавив больше оперативной памяти, что позволит вашему компьютеру хранить больше данных приложений. Это снижает частоту внутренних передач данных и новых выделений памяти, что может дать вашему ЦП столь необходимый перерыв.

Тем не менее, даже обычные пользователи могут узнавать о распространенных проблемах с ЦП и учиться их устранять, экономя время ИТ-специалистов и гарантируя максимально быстрое возобновление работы.

Ознакомьтесь с другими распространенными вопросами и проблемами, связанными с устранением неполадок, в нашем блоге:

Читайте также: