Linux性能优化工具系列详解（2）

接前一篇文章：Linux性能优化工具系列详解（1）

本系列内容参考：

极客时间 —— 倪朋飞 《Linux 性能优化实战》

特此致谢！

系列工具

1. uptime

上一回结合man介绍了uptime命令，本回结合实际命令结果，对于uptime进行进一步对照讲解。

（3）实际命令结果分析

在笔者电脑虚拟机上执行uptime命令，实际命令及结果如下：

$ uptime 11:07:53 up 30 min, 1 user, load average: 1.00, 1.05, 0.90

对照上一回的命令说明来看：

uptime提供以下信息的单行显示：当前时间、系统运行时间、当前登录用户数以及过去1、5和15分钟的系统负载平均值。

上边uptime命令执行结果中：

• 11:07:53：当前时间（指令执行时的时间）；
• up 30 min：系统运行时间。也就是系统自最近一次启动以来，已经运行了30分钟了；
• 1 user：当前有1个用户登录。
• load average: 1.00, 1.05, 0.90：过去1分钟、5分钟、15分钟的平均负载。

什么是平均负载呢？

上一回给出的官方文档中已经讲得比较清楚了：

系统负载平均值是处于可运行或不可中断状态的进程的平均数量。

处于可运行状态的进程要么正在使用CPU，要么正在等待使用CPU；处于不可中断状态的进程正在等待某些I/O访问，例如等待磁盘。在三个（种）时间间隔内取平均值。

负载平均值不是针对系统中的CPU数量进行归一化的，因此负载平均值为1意味着单CPU系统一直在加载，而在4 CPU系统上，这意味着它有75%的时间处于空闲状态。

说得再直白一些，平均负载是指单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，也就是平均活跃进程数。所谓可运行状态，是指进程正在使用CPU或者正在等待CPU，也就是平常使用ps命令看到的，处于R状态（Running或Runnable）的进程；而不可中断的状态，则是指进程正处于内核态关键流程，并且这些流程是不可打断的。也就是用ps命令看到的，处于D状态（Uninterruptible Sleep，也称Disk Sleep）的进程。

平均活跃进程数，简单理解就是单位时间内的活跃进程数（当然实际上是指活跃进程数的指数平均值）。既然是平均的是活跃进程数，那么最理想地，是每个CPU上都刚好有一个进程在运行，这代表了每个CPU都得到了充分利用，既不繁重、也不浪费。官方文档中给了一个例子，在这里展开讲一下：

假设当前系统的平均负载（负载平均值）为2，那么就意味着，在（单核）单CPU系统上，有一半的进程竞争不到CPU；在双CPU系统上，所有的CPU都刚好被完全占用；而在4 CPU系统上，则意味着CPU有50%的时间处于空闲状态。

再执行两次uptime命令，结果如下：

$ uptime 11:13:18 up 35 min, 1 user, load average: 1.01, 1.02, 0.94

$ uptime 11:13:22 up 36 min, 1 user, load average: 1.01, 1.02, 0.94

根据这3次的平均负载结果，可以看到load average分别是1.00, 1.05, 0.90、1.01, 1.02, 0.94、1.01, 1.02, 0.94。这就说明以下几点：

1）三次结果中每一次的1分钟、5分钟、15分钟的3个负载平均值相差不大，说明负载比较平稳。最近有略微增长的趋势；

2）三次结果的1分钟、5分钟、15分钟的3个负载平均值横向比较也相差不大，也说明负载相对平稳。

（4）命令选项实际效果

根据上一回的官方文档，uptime命令包括以下选项：

选项

• -p, --pretty：以漂亮的格式显示正常运行时间。
• -h, --help：显示此帮助文本。
• -s, --since：以yyyy-mm-dd HH:mm:SS格式显示系统已运行时间。
• -V, --version：显示版本信息并退出。

下边对于各选项进行实际测试并给出结果。

1）-h, --help

实际命令及结果如下：

$ uptime -h Usage: uptime [options] Options: -p, --pretty show uptime in pretty format -h, --help display this help and exit -s, --since system up since -V, --version output version information and exit For more details see uptime(1).

2）-V, --version

实际命令及结果如下：

$ uptime -V uptime from procps-ng 3.3.17

3）-p, --pretty

实际命令及结果如下：

$ uptime 21:44:32 up 2:03, 1 user, load average: 1.00, 1.01, 1.09 $ uptime -p up 2 hours, 3 minutes

4）-s, --since

实际命令及结果如下：

$ uptime -s 2026-08-08 19:41:24

（4）平均负载与CPU使用率的区别

实际工作中，经常会把平均负载和CPU使用率混淆。其实这两者并不是一回事。

平均负载是指单位时间内，处于可运行状态和不可中断状态的进程数。它不仅包括了正在使用CPU的进程，还包括了等待CPU和等待I/O的进程。

而CPU使用率，则是对单位时间内CPU繁忙情况的统计，与平均负载并不一定完全对应。

• CPU密集型进程，使用大量CPU会导致平均负载升高。这种情况下，平均负载与CPU使用率二者是一致的；
• 大量等待CPU的进程调度也会导致平均负载升高，此时CPU使用率也会比较高，二者也趋于一致；
• I/O密集型进程，等待I/O也会导致平均负载升高，但这种情况下，CPU使用率不一定很高。二者就并不一致了。

至此，性能优化的第1个命令 —— uptime就讲完了。当然，后边讲其它命令以及系统整体优化的时候还会遇到，到时候再来回顾并进一步掌握此命令。

更多内容请看下回。