一. 有關(guān)Windows平臺下CPU使用率的計(jì)算
1. Windows下CPU使用率的定義
a)
CPU使用率:在任務(wù)管理器的刷新周期內(nèi)CPU忙的時間與整個刷新周期的比值。
b)
任務(wù)管理器默認(rèn)的刷新周期是1s。
2. CPU使用率計(jì)算公式
根據(jù)CPU使用率的定義我們可以得出在某一段時間內(nèi)總的CPU使用率的計(jì)算公式:
sysTime:表示該時間段內(nèi)總的CPU時間=CPU處于用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)CPU時間的總和,即sysTime =kerneTimel + userTime(注:這里并不包括idleTime,因?yàn)楫?dāng)CPU處于空閑狀態(tài)時,實(shí)在內(nèi)核模式下運(yùn)行System
Idle Process這個進(jìn)程,所以kernelTime實(shí)際上已經(jīng)包含了idleTime);
idleTime:表示在該時間段內(nèi)CPU處于空閑狀態(tài)的時間;
CPU% = 1 – idleTime / sysTime * 100
3. 有關(guān)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(guān)進(jìn)程、線程、總的CPU時間等信息回傳給Java,然后上層再根據(jù)采集到數(shù)據(jù)以及以上的公式計(jì)算相關(guān)的CPU使用率。
涉及到原生API
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說明(有關(guān)這些操作系統(tǒng)的原生API可以通過查詢MSDN來進(jìn)一步了解)
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/default.aspx
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GetSystemInfo
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根據(jù)該方法返回的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)SystemInfo中的dwNumberOfProcessors可以獲取系統(tǒng)中地CPU個數(shù)。
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OpenProcess
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通過該方法可以獲取指定進(jìn)程ID的進(jìn)程的句柄。
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GetProcessTimes
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根據(jù)OpenProcess方法回帶的進(jìn)程句柄,可以獲取該進(jìn)程的userTime和kernelTime。
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OpenThread
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通過該方法可以獲取指定線程ID的線程的句柄。
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GetThreadTimes
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根據(jù)OpenThread方法回帶的進(jìn)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(yīng)的)。
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GetSystemTimes
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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)。
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4. Windows平臺下CPU使用率的測試
線程級別CPU使用率監(jiān)控
說明:在一臺雙CPU的主機(jī)上監(jiān)控一個包含一個空循環(huán)子線程的一個進(jìn)程。其中每一組數(shù)據(jù)的格式為:
進(jìn)程:進(jìn)程CPU使用率
線程ID:CPU使用率
測試數(shù)據(jù):
第1組數(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
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第4組數(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
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第7組數(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)程:50
452:0
3680:50
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
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第10組數(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)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(shù)據(jù):
進(jìn)程:49
452:0
3680:49
1712:0
3620:0
2860:0
3000:0
3800:0
2112:0
740:0
2208:0
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數(shù)據(jù)分析:
1.
監(jiān)控時所取得采樣周期為1s,因?yàn)檫@個值與任務(wù)管理器的刷新頻率一致。
2.
根據(jù)測試用例的的特殊性,被監(jiān)控進(jìn)程的CPU使用率在雙CPU環(huán)境下被監(jiān)控進(jìn)程的CPU使用率的理論值應(yīng)該為50%。
3.
根據(jù)測試用例的的特殊性,被監(jiān)控進(jìn)程的理論上應(yīng)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(shí)際的測試數(shù)據(jù),可以知道被監(jiān)控進(jìn)程的實(shí)際CPU使用率與理論值基本一致;
5.
根據(jù)以上測試數(shù)據(jù),可知進(jìn)程中各線程CPU使用率以及進(jìn)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(bǔ)充說明:
1. 有關(guān)總的CPU使用率監(jiān)控,由于采集到的數(shù)據(jù)不具備可比性,所以只能人工的在測試的時候?qū)Ρ瘸绦虻玫降目偟?/span>CPU使用率和由任務(wù)管理器中得到的CPU使用率。對比的結(jié)論是:基本上與任務(wù)管理器中得到的數(shù)據(jù)一致的。
2. 同理有關(guān)進(jìn)程CPU使用率的監(jiān)控,也只能人工的通過對比程序得到的進(jìn)程CPU使用率和任務(wù)管理器以及JConsole中的數(shù)據(jù)。對比的結(jié)論是:基本上與任務(wù)管理器和JConsole中得到的數(shù)據(jù)一致的。
3. 在運(yùn)行Windows平臺下有關(guān)CPU使用率的監(jiān)控功能,得將Win32CpuTimeUtil.dll這個動態(tài)鏈接庫放到java.library.path目錄之下。其中Win32CpuTimeUtil.dll使用C語言實(shí)現(xiàn)的。
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5.參考文獻(xiàn):
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
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