負荷平均

負荷平均 (load average(s)) は、
CPU への負荷を表す、UNIX 系 OS での数値の一種。

２ちゃんねる では、サーバーの OS として、
UNIX 系の FreeBSD を使用している。

概要

UNIX 系 OS では、一時点での CPU への 負荷 を、
　　「プロセス」のうち、その時点で "ready to run" なもの
　　（すなわち、現に実行されているプロセスと、
　　実行時間の割り当てだけを待っているプロセス）の数
と、とらえるのが伝統的。
この意味での 負荷 の、
　　最近 1 分間、最近 5 分間、最近 15 分間での、平均値
を、後述のような簡便算出法で概算して並べて、
load average(s) としている。
CPU の数と負荷平均の値が、ほぼ同じなら、
性能と負荷のバランスが、(この観点だけからは)ほぼ理想的だった
ことになる。

その簡便算出法

前述のような平均値を精密な記帳をして算出するのでは、
「そのために時間をとりすぎてしまう」と、みなされかねない。
そこで、以下のような簡便算出法で概算されている。

(例えば) 1 秒おきに、
　　その時点で "ready to run" なプロセスの数
と、
　　前回の算出値
とを、加重平均する。
そのウェイトは、
　　 1 分以上前なり、 5 分以上前なり、 15 分以上前なり
の算出値のウェイトが、
　　 1 / exp( 1 )
以下になるように定められている。

なお、浮動小数点計算をさけ、整数計算だけで済ませるため、
例えば、以下のようにしている。

• 算出値は、 2 の L 乗倍した値で保持。
• 「その時点で "ready to run" なプロセスの数」も、
  まず L ビット左シフト。
• 各ウェイトは、 2 の M 乗倍されている。
• 加算結果を M ビット右シフトする。