一. 有關Windows平臺下CPU使用率的計算
1. Windows下CPU使用率的定義
a)
CPU使用率:在任務管理器的刷新周期內CPU忙的時間與整個刷新周期的比值。
b)
任務管理器默認的刷新周期是1s。
2. CPU使用率計算公式
根據CPU使用率的定義我們可以得出在某一段時間內總的CPU使用率的計算公式:
sysTime:表示該時間段內總的CPU時間=CPU處于用戶態和內核態CPU時間的總和,即sysTime =kerneTimel + userTime(注:這里并不包括idleTime,因為當CPU處于空閑狀態時,實在內核模式下運行System
Idle Process這個進程,所以kernelTime實際上已經包含了idleTime);
idleTime:表示在該時間段內CPU處于空閑狀態的時間;
CPU% = 1 – idleTime / sysTime * 100
3. 有關Cpu時間信息的獲取方式:
基本思想:通過JNI(http://java.sun.com/docs/books/jni/html/jniTOC.html)將底層原生API獲取的有關進程、線程、總的CPU時間等信息回傳給Java,然后上層再根據采集到數據以及以上的公式計算相關的CPU使用率。
涉及到原生API
|
說明(有關這些操作系統的原生API可以通過查詢MSDN來進一步了解)
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/default.aspx
|
GetSystemInfo
|
根據該方法返回的結構體數據結構SystemInfo中的dwNumberOfProcessors可以獲取系統中地CPU個數。
|
OpenProcess
|
通過該方法可以獲取指定進程ID的進程的句柄。
|
GetProcessTimes
|
根據OpenProcess方法回帶的進程句柄,可以獲取該進程的userTime和kernelTime。
|
OpenThread
|
通過該方法可以獲取指定線程ID的線程的句柄。
|
GetThreadTimes
|
根據OpenThread方法回帶的進程句柄,可以獲取該線程的userTime和kernelTime(注:這里的線程與Java里面的線程示一一對應的)。
|
GetSystemTimes
|
獲取總CPU時間idleTime、kernelTime、userTime(注:在多核情況下得到的是所有CPU的總和)。
|
4. Windows平臺下CPU使用率的測試
線程級別CPU使用率監控
說明:在一臺雙CPU的主機上監控一個包含一個空循環子線程的一個進程。其中每一組數據的格式為:
進程:進程CPU使用率
線程ID:CPU使用率
測試數據:
第1組數據:
進程:50
452:0
3680:50
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第2組數據:
進程:48
452:0
3680:48
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第3組數據:
進程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
|
第4組數據:
進程:50
452:0
3680:50
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第5組數據:
進程:50
452:0
3680:50
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第6組數據:
進程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
|
第7組數據:
進程:48
452:0
3680:48
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第8組數據:
進程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第9組數據:
進程:50
452:0
3680:50
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
|
第10組數據:
進程:48
452:0
3680:48
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第11組數據:
進程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
第12組數據:
進程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
|
數據分析:
1.
監控時所取得采樣周期為1s,因為這個值與任務管理器的刷新頻率一致。
2.
根據測試用例的的特殊性,被監控進程的CPU使用率在雙CPU環境下被監控進程的CPU使用率的理論值應該為50%。
3.
根據測試用例的的特殊性,被監控進程的理論上應該是包含一個CPU使用率接近50%,而其他線程的CPU使用率接近0。
4.
由以上實際的測試數據,可以知道被監控進程的實際CPU使用率與理論值基本一致;
5.
根據以上測試數據,可知進程中各線程CPU使用率以及進程的CPU用率也符合理論上的分析,都是一個線程的CPU使用率接近50%,而其他線程的CPU使用率接近0;
補充說明:
1. 有關總的CPU使用率監控,由于采集到的數據不具備可比性,所以只能人工的在測試的時候對比程序得到的總的CPU使用率和由任務管理器中得到的CPU使用率。對比的結論是:基本上與任務管理器中得到的數據一致的。
2. 同理有關進程CPU使用率的監控,也只能人工的通過對比程序得到的進程CPU使用率和任務管理器以及JConsole中的數據。對比的結論是:基本上與任務管理器和JConsole中得到的數據一致的。
3. 在運行Windows平臺下有關CPU使用率的監控功能,得將Win32CpuTimeUtil.dll這個動態鏈接庫放到java.library.path目錄之下。其中Win32CpuTimeUtil.dll使用C語言實現的。
|
5.參考文獻:
http://blog.csdn.net/JPEXE/archive/2008/12/17/3541270.aspx
http://www.codeproject.com/KB/threads/Get_CPU_Usage.aspx
posted on 2010-04-08 22:57
csgeek? 閱讀(8638)
評論(0) 編輯 收藏