有關Windows平台下CPU使用率的計算
有關Windows平台下CPU使用率的計算
Windows下CPU使用率的定義
CPU使用率：在任務管理器的刷新周期內CPU忙的時間與整個刷新周期的比值。
任務管理器默認的刷新周期是1s。
CPU使用率計算公式
根據CPU使用率的定義我們可以得出在某一段時間內總的CPU使用率的計算公式：
sysTime：表示該時間段內總的CPU時間=CPU處於用戶態和內核態CPU時間的總和，即sysTime =kerneTimel + userTime（注：這里並不包括idleTime，因為當CPU處於空閑狀態時，實在內核模式下運行System Idle Process這個進程，所以kernelTime實際上已經包含了idleTime）；
idleTime：表示在該時間段內CPU處於空閑狀態的時間；
CPU% = 1 – idleTime / sysTime * 100
3．有關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獲取的有關進程、線程、總的CPU時間等信息回傳給Java，然后上層再根據采集到數據以及以上的公式計算相關的CPU使用率。
| 涉及到原生API |
說明(有關這些操作系統的原生API可以通過查詢MSDN來進一步了解) http://msdn.microsoft.com/en-us/library/default.aspx |
| GetSystemInfo |
根據該方法返回的結構體數據結構SystemInfo中的dwNumberOfProcessors可以獲取系統中地CPU個數。 |
| OpenProcess |
通過該方法可以獲取指定進程ID的進程的句柄。 |
| GetProcessTimes |
根據OpenProcess方法回帶的進程句柄，可以獲取該進程的userTime和kernelTime。 |
| OpenThread |
通過該方法可以獲取指定線程ID的線程的句柄。 |
| GetThreadTimes |
根據OpenThread方法回帶的進程句柄，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的）。 |
| GetSystemTimes |
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）。 |
4． Windows平台下CPU使用率的測試
| 線程級別CPU使用率監控 說明：在一台雙CPU的主機上監控一個包含一個空循環子線程的一個進程。其中每一組數據的格式為： 進程：進程CPU使用率 線程ID：CPU使用率 測試數據：
數據分析： <!--[if !supportLists]-->1． <!--[endif]-->監控時所取得采樣周期為1s，因為這個值與任務管理器的刷新頻率一致。 <!--[if !supportLists]-->2． <!--[endif]-->根據測試用例的的特殊性，被監控進程的CPU使用率在雙CPU環境下被監控進程的CPU使用率的理論值應該為50%。 <!--[if !supportLists]-->3． <!--[endif]-->根據測試用例的的特殊性，被監控進程的理論上應該是包含一個CPU使用率接近50%，而其他線程的CPU使用率接近0。 <!--[if !supportLists]-->4． <!--[endif]-->由以上實際的測試數據，可以知道被監控進程的實際CPU使用率與理論值基本一致； <!--[if !supportLists]-->5． <!--[endif]-->根據以上測試數據，可知進程中各線程CPU使用率以及進程的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；
補充說明： <!--[if !supportLists]-->1． <!--[endif]-->有關總的CPU使用率監控，由於采集到的數據不具備可比性，所以只能人工的在測試的時候對比程序得到的總的CPU使用率和由任務管理器中得到的CPU使用率。對比的結論是：基本上與任務管理器中得到的數據一致的。 <!--[if !supportLists]-->2． <!--[endif]-->同理有關進程CPU使用率的監控，也只能人工的通過對比程序得到的進程CPU使用率和任務管理器以及JConsole中的數據。對比的結論是：基本上與任務管理器和JConsole中得到的數據一致的。 <!--[if !supportLists]-->3． <!--[endif]-->在運行Windows平台下有關CPU使用率的監控功能，得將Win32CpuTimeUtil.dll這個動態鏈接庫放到java.library.path目錄之下。其中Win32CpuTimeUtil.dll使用C語言實現的。 |
5．參考文獻: