在Linux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，三者之和就是CPU的總時間，當沒有使用者程序、系統程序等需要執行的時候，CPU就執行系統預設的空閒程序。從平常的思維方式理解的話，CPU的利用率就是非空閒程序佔用時間的比例，即CPU執行非空閒程序的時間 / CPU總的執行時間。

在Linux系統中，CPU時間的分配資訊儲存在/proc/stat檔案中，利用率的計算應該從這個檔案中獲取資料。檔案的頭幾行記錄了每個CPU的使用者態，系統態，空閒態等狀態下分配的時間片（單位是Jiffies），這些資料是從CPU加電到當前的累計值。常用的監控軟體就是利用/proc/stat裡面的這些資料來計算CPU的利用率的。

不同版本的linux /proc/stat檔案內容不一樣，以Linux 2.6來說，/proc/stat檔案的內容如下：

cpu 2032004 102648 238344 167130733 758440 15159 17878 0

cpu0 1022597 63462 141826 83528451 366530 9362 15386 0

cpu1 1009407 39185 96518 83602282 391909 5796 2492 0

intr 303194010 212852371 3 0 0 11 0 0 2 1 1 0 0 3 0 11097365 0 72615114 6628960 0 179 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

ctxt 236095529

btime 1195210746

processes 401389

procs_running 1

procs_blocked 0

第一行的數值表示的是CPU總的使用情況，所以我們只要用第一行的數字計算就可以了。下表解析第一行各數值的含義（單位：jiffies）：

因為/proc/stat中的數值都是從系統啟動開始累計到當前時刻的積累值，所以需要在不同時間點t1和t2取值進行比較運算，當兩個時間點的間隔較短時，就可以把這個計算結果看作是CPU的即時利用率。

CPU的即時利用率的計算公式：

CPU在t1到t2時間段總的使用時間 = ( user2+ nice2+ system2+ idle2+ iowait2+ irq2+ softirq2) - ( user1+ nice1+ system1+ idle1+ iowait1+ irq1+ softirq1)

CPU在t1到t2時間段空閒使用時間 = (idle2 - idle1)

CPU在t1到t2時間段即時利用率 =  1 - CPU空閒使用時間 / CPU總的使用時間

  這些值是誰，什麼時候記錄的呢？

每次timer的中斷就會記錄一次，記錄在struct cpu_usage_stat 裡，實現在timer_tick ->update_process_times裡。

那麼它的精度就是HZ,如果HZ是100，就意味著每S記錄100次。這個精度當然是不高的，而且容易出錯，下面是在Documentation/cpu-load.txt中的一個例子：

  time line between two timer interrupts

 |--------------------------------------|

 ^                                    ^

 |_ user appA begins working          |

                                      |_ user appA goes to sleep

結果這個A的動作沒有被記錄下來，這一S有可能被記錄到其他的頭上。如果你做的程式正好是那個其他，你就會抱怨說，這真是一陀屎呀。

那麼有沒有高精度的記錄呢？

有，但是要自己寫，就算你用oprofile之類的，他的原理也是用timer_interrupt記錄的，你可以用其他的高精度timer，但是，頻繁的中斷會把系統弄死。所以要自己寫，假設有一個高精度的硬體counter，好像x86下的TimeStamp Counter，

在cpu_idle 裡記錄idle的時間，在asm_do_IRQ裡記錄處理irq的時間，在context_switch記錄進入了那個process，以及時間，在__do_softirq裡記錄處理softirq的時間，把這些東西記錄在一塊全域性數組裡。