一般來說對於需要大量cpu計算的程序，當前端壓力越大時，CPU利用率越高。但對於I/O網路密集型的程序，即使請求很多，伺服器的CPU也不一定很到，這時的服務瓶頸一般是在磁碟的I/O上。比較長見的就是，大檔案頻繁讀寫的cpu開銷遠小於小檔案頻繁讀寫的開銷。因為在I/O吞吐量一定時，小檔案的讀寫更加頻繁，需要更多的cpu來處理I/O的中斷。

在Linux/Unix下，CPU利用率分為使用者態，系統態和空閒態，分別表示CPU處於使用者態執行的時間，系統核心執行的時間，和空閒系統程序執行的時間。平時所說的CPU利用率是指：CPU執行非系統空閒程序的時間 / CPU總的執行時間。

在Linux的核心中，有一個全域性變數：Jiffies。 Jiffies代表時間。它的單位隨硬體平臺的不同而不同。系統裡定義了一個常數HZ，代表每秒種最小時間間隔的數目。這樣jiffies的單位就是1/HZ。Intel平臺jiffies的單位是1/100秒，這就是系統所能分辨的最小時間間隔了。每個CPU時間片，Jiffies都要加1。 CPU的利用率就是用執行使用者態+系統態的Jiffies除以總的Jifffies來表示。

在Linux系統中，可以用/proc/stat檔案來計算cpu的利用率(詳細的解釋可參考：

http://www.linuxhowtos.org/System/procstat.htm)。這個檔案包含了所有CPU活動的資訊，該檔案中的所有值都是從系統啟動開始累計到當前時刻。

如：

[[email protected] ~]$ cat /proc/stat cpu 432661 13295 86656 422145968 171474 233 5346 cpu0 123075 2462 23494 105543694 16586 0 4615 cpu1 111917 4124 23858 105503820 69697 123 371 cpu2 103164 3554 21530 105521167 64032 106 334 cpu3 94504 3153 17772 105577285 21158 4 24 intr 1065711094 1057275779 92 0 6 6 0 4 0 3527 0 0 0 70 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7376958 0 0 0 0 0 0 0 1054602 0 0 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ctxt 19067887 btime 1139187531 processes 270014 procs_running 1 procs_blocked 0

輸出解釋
CPU 以及CPU0、CPU1、CPU2、CPU3每行的每個引數意思（以第一行為例）為：

引數 解釋
user (432661) 從系統啟動開始累計到當前時刻，使用者態的CPU時間（單位：jiffies） ，不包含 nice值為負程序。1jiffies=0.01秒
nice (13295) 從系統啟動開始累計到當前時刻，nice值為負的程序所佔用的CPU時間（單位：jiffies）
system (86656) 從系統啟動開始累計到當前時刻，核心時間（單位：jiffies）
idle (422145968) 從系統啟動開始累計到當前時刻，除硬碟IO等待時間以外其它等待時間（單位：jiffies）
iowait (171474) 從系統啟動開始累計到當前時刻，硬碟IO等待時間（單位：jiffies） ，
irq (233) 從系統啟動開始累計到當前時刻，硬中斷時間（單位：jiffies）
softirq (5346) 從系統啟動開始累計到當前時刻，軟中斷時間（單位：jiffies）

CPU時間=user+system+nice+idle+iowait+irq+softirq

“intr”這行給出中斷的資訊，第一個為自系統啟動以來，發生的所有的中斷的次數；然後每個數對應一個特定的中斷自系統啟動以來所發生的次數。
“ctxt”給出了自系統啟動以來CPU發生的上下文交換的次數。
“btime”給出了從系統啟動到現在為止的時間，單位為秒。
“processes (total_forks) 自系統啟動以來所建立的任務的個數目。
“procs_running”：當前執行佇列的任務的數目。
“procs_blocked”：當前被阻塞的任務的數目。

那麼CPU利用率可以使用以下兩個方法。先取兩個取樣點，然後計算其差值：

cpu usage=(idle2-idle1)/(cpu2-cpu1)*100 cpu usage=[(user_2 +sys_2+nice_2) - (user_1 + sys_1+nice_1)]/(total_2 - total_1)*100

以下用分別用bash和perl做的一個cpu利用率的計算：

本人注:以下程式碼則採用公式為:

total_0USER[0]+NICE[0]+SYSTEM[0]+IDLE[0]+IOWAIT[0]+IRQ[0]+SOFTIRQ[0] total_1=USER[1]+NICE[1]+SYSTEM[1]+IDLE[1]+IOWAIT[1]+IRQ[1]+SOFTIRQ[1] cpu usage=(IDLE[0]-IDLE[1]) / (total_0-total_1) * 100

###bash 程式碼(本人提供.可用)

CODE:
#!/bin/sh

##echo user nice system idle iowait irq softirq
CPULOG_1=$(cat /proc/stat | grep 'cpu ' | awk '{print $2" "$3" "$4" "$5" "$6" "$7" "$8}')
SYS_IDLE_1=$(echo $CPULOG_1 | awk '{print $4}')
Total_1=$(echo $CPULOG_1 | awk '{print $1+$2+$3+$4+$5+$6+$7}')

sleep 5

CPULOG_2=$(cat /proc/stat | grep 'cpu ' | awk '{print $2" "$3" "$4" "$5" "$6" "$7" "$8}')
SYS_IDLE_2=$(echo $CPULOG_2 | awk '{print $4}')
Total_2=$(echo $CPULOG_2 | awk '{print $1+$2+$3+$4+$5+$6+$7}')

SYS_IDLE=`expr $SYS_IDLE_2 - $SYS_IDLE_1`

Total=`expr $Total_2 - $Total_1`
SYS_USAGE=`expr $SYS_IDLE/$Total*100 |bc -l`

SYS_Rate=`expr 100-$SYS_USAGE |bc -l`

Disp_SYS_Rate=`expr "scale=3; $SYS_Rate/1" |bc`
echo $Disp_SYS_Rate%







###perl 程式碼(網友提供.可用)


#!/usr/bin/perl

use warnings;

$SLEEPTIME=5;

if (-e "/tmp/stat") {
unlink "/tmp/stat";
}
open (JIFF_TMP, ">>/tmp/stat") || die "Can't open /proc/stat file!\n";
open (JIFF, "/proc/stat") || die "Can't open /proc/stat file!\n";
@jiff_0=<JIFF>;
print JIFF_TMP $jiff_0[0] ;
close (JIFF);

sleep $SLEEPTIME;

open (JIFF, "/proc/stat") || die "Can't open /proc/stat file!\n";
@jiff_1=<JIFF>;
print JIFF_TMP $jiff_1[0];
close (JIFF);
close (JIFF_TMP);

@USER=`awk '{print \$2}' "/tmp/stat"`;
@NICE=`awk '{print \$3}' "/tmp/stat"`;
@SYSTEM=`awk '{print \$4}' "/tmp/stat"`;
@IDLE=`awk '{print \$5}' "/tmp/stat"`;
@IOWAIT=`awk '{print \$6}' "/tmp/stat"`;
@IRQ=`awk '{print \$7}' "/tmp/stat"`;
@SOFTIRQ=`awk '{print \$8}' "/tmp/stat"`;

$JIFF_0=$USER[0]+$NICE[0]+$SYSTEM[0]+$IDLE[0]+$IOWAIT[0]+$IRQ[0]+$SOFTIRQ[0];
$JIFF_1=$USER[1]+$NICE[1]+$SYSTEM[1]+$IDLE[1]+$IOWAIT[1]+$IRQ[1]+$SOFTIRQ[1];

$SYS_IDLE=($IDLE[0]-$IDLE[1]) / ($JIFF_0-$JIFF_1) * 100;
$SYS_USAGE=100 - $SYS_IDLE;

printf ("The CPU usage is %1.2f%%\n",$SYS_USAGE);

對/proc/stat檔案的解釋可以檢視連結：

其中python呼叫shell指令碼的方式可參考：

os.system('./t.sh ' + arg0 + ' ' + arg1)                    # 呼叫shell 命令，用python的變數

其中 arg0 arg1為引數，跟呼叫shell命令一致