负载（uptime展示）
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<br>它和 CPU 使用率并没有直接关系。
所谓可运行状态的进程<br>是指正在使用 CPU 或者正在等待 CPU 的进程，也就是我们常用 ps 命令看到的，处于 R 状态（Running 或 Runnable）的进程。
不可中断状态的进程<br>则是正处于内核态关键流程中的进程，并且这些流程是不可打断的，比如最常见的是等待硬件设备的 I/O 响应，也就是我们在 ps 命令中看到的 D 状态（Uninterruptible Sleep，也称为 Disk Sleep）的进程。
当平均负载高于 CPU 数量 70% 的时候，就需要考虑负载问题
和cpu使用率的关系
负载不仅包括了正在使用 CPU 的进程，还包括等待 CPU 和等待 I/O 的进程。
CPU 使用率，是单位时间内 CPU 繁忙情况的统计，跟平均负载并不一定完全对应<br>
CPU 密集型进程，使用大量 CPU 会导致平均负载升高，此时这两者是一致的；
I/O 密集型进程，等待 I/O 也会导致平均负载升高，但 CPU 使用率不一定很高；<br>
大量等待 CPU 的进程调度也会导致平均负载升高，此时的 CPU 使用率也会比较高。<br>
CPU上下文切换
CPU上下文
CPU 寄存器
是 CPU 内置的容量小、但速度极快的内存
程序计数器
是用来存储 CPU 正在执行的指令位置、或者即将执行的下一条指令位置
CPU 上下文切换含义<br>
就是先把前一个任务的 CPU 上下文（也就是 CPU 寄存器和程序计数器）保存起来<br>然后加载新任务的上下文到这些寄存器和程序计数器<br>最后再跳转到程序计数器所指的新位置，运行新任务。
而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。
上下文切换分类
进程上下文切换<br>
切换的问题
用户态到内核态的切换（系统调用）
内核空间：内核的堆栈、寄存器<br>
用户空间：虚拟内存、栈、变量、正文、数据<br>
内核态到用户态的切换
每次上下文切换都需要几十纳秒到数微秒的 CPU 时间。<br>这个时间还是相当可观的，特别是在进程上下文切换次数较多的情况下<br>很容易导致 CPU 将大量时间耗费在寄存器、内核栈以及虚拟内存等资源的保存和恢复上，进而大大缩短了真正运行进程的时间。
什么时候出现切换
进程切换时才需要切换上下文
只有在进程调度的时候，才需要切换上下文。<br>Linux 为每个 CPU 都维护了一个就绪队列，将活跃进程（即正在运行和正在等待 CPU 的进程）按照优先级和等待 CPU 的时间排序<br>然后选择最需要 CPU 的进程，也就是优先级最高和等待 CPU 时间最长的进程来运行。
进程在什么时候才会被调度到 CPU 上运行呢<br>
其一，为了保证所有进程可以得到公平调度，CPU 时间被划分为一段段的时间片，这些时间片再被轮流分配给各个进程。这样，当某个进程的时间片耗尽了，就会被系统挂起，切换到其它正在等待 CPU 的进程运行。<br>
其二，进程在系统资源不足（比如内存不足）时，要等到资源满足后才可以运行，这个时候进程也会被挂起，并由系统调度其他进程运行。<br>
其三，当进程通过睡眠函数 sleep 这样的方法将自己主动挂起时，自然也会重新调度。<br>
其四，当有优先级更高的进程运行时，为了保证高优先级进程的运行，当前进程会被挂起，由高优先级进程来运行。<br>
线程上下文切换<br>
（进程、线程的区别）线程是调度的基本单位，而进程则是资源拥有的基本单位<br>
当进程只有一个线程时，可以认为进程就等于线程。
当进程拥有多个线程时，这些线程会共享相同的虚拟内存和全局变量等资源。这些资源在上下文切换时是不需要修改的。
另外，线程也有自己的私有数据，比如栈和寄存器等，这些在上下文切换时也是需要保存的。
切换的情况<br>
第一种， 前后两个线程属于不同进程。此时，因为资源不共享，所以切换过程就跟进程上下文切换是一样。<br>
第二种，前后两个线程属于同一个进程。此时，因为虚拟内存是共享的，所以在切换时，虚拟内存这些资源就保持不动，只需要切换线程的私有数据、寄存器等不共享的数据。<br>
中断上下文切换
为了快速响应硬件的事件，中断处理会打断进程的正常调度和执行
跟进程上下文不同，中断上下文切换并不涉及到进程的用户态。<br>所以，即便中断过程打断了一个正处在用户态的进程，也不需要保存和恢复这个进程的虚拟内存、全局变量等用户态资源。<br>中断上下文，其实只包括内核态中断服务程序执行所必需的状态，包括 CPU 寄存器、内核堆栈、硬件中断参数等。<br>
对同一个 CPU 来说，中断处理比进程拥有更高的优先级
cpu使用率
节拍率 HZ
/proc/stat 提供的就是系统的 CPU 和任务统计信息。
CPU 使用率，就是除了空闲时间外的其他时间占总 CPU 时间的百分比。使用proc/stat下的计算是从开机以来的cpu使用率
进程状态
R 是 Running 或 Runnable 的缩写，表示进程在 CPU 的就绪队列中，正在运行或者正在等待运行。<br>
D 是 Disk Sleep 的缩写，也就是不可中断状态睡眠（Uninterruptible Sleep），一般表示进程正在跟硬件交互，并且交互过程不允许被其他进程或中断打断。（进程长时间处于不可中断状态，通常表示系统有 I/O 性能问题。）
Z 是 Zombie 的缩写，如果你玩过“植物大战僵尸”这款游戏，应该知道它的意思。它表示僵尸进程，也就是进程实际上已经结束了，但是父进程还没有回收它的资源（比如进程的描述符、PID 等）。<br>
S 是 Interruptible Sleep 的缩写，也就是可中断状态睡眠，表示进程因为等待某个事件而被系统挂起。当进程等待的事件发生时，它会被唤醒并进入 R 状态。
I 是 Idle 的缩写，也就是空闲状态，用在不可中断睡眠的内核线程上。前面说了，硬件交互导致的不可中断进程用 D 表示，但对某些内核线程来说，它们有可能实际上并没有任何负载，用 Idle 正是为了区分这种情况。要注意，D 状态的进程会导致平均负载升高， I 状态的进程却不会。
第一个是 T 或者 t，也就是 Stopped 或 Traced 的缩写，表示进程处于暂停或者跟踪状态。
软中断
中断处理<br>
上半部（硬中断）
上半部用来快速处理中断，它在中断禁止模式下运行，主要处理跟硬件紧密相关的或时间敏感的工作。
下半部（软中断）
下半部用来延迟处理上半部未完成的工作，通常以内核线程的方式运行。
中断文件
/proc/softirqs 提供了软中断的运行情况
软中断内核线程就叫做 ksoftirqd/CPU 编号
/proc/interrupts 提供了硬中断的运行情况。<br>
