下面按你要求，把 /proc/stat 和 /proc/$pid/stat 分开整理成表格，并补上 CPU 使用率怎么计算。

一、/proc/stat 是什么

/proc/stat 记录的是系统整体和各 CPU 核的累计统计值。
最常见的是第一行：

cpu  user nice system idle iowait irq softirq steal guest guest_nice

后面每个值都是累计时间，单位通常是 jiffies / ticks，不是百分比。

二、/proc/stat 字段说明表

1）总 CPU 行字段说明

示例：

cpu  12234 34 4567 890123 56 0 78 0 0 0

2）每核 CPU 行

除了总的 cpu 行，还会有：

cpu0 ...
cpu1 ...
cpu2 ...

这些字段含义和总 cpu 行相同，只是表示单个核心。

三、/proc/stat 怎么算 CPU 使用率

/proc/stat 里是累计值，所以必须取两个时刻做差值。

1）先定义 total

常见写法：

total = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + steal

有的实现也会把 guest、guest_nice 加进去，但常见监控一般按上面这个算。

2）定义 idle

有两种常见口径：

口径 A：只把 idle 当空闲

idle_time = idle

口径 B：把 idle + iowait 都当空闲

idle_time = idle + iowait

很多监控工具会用第二种，因为 IO wait 时 CPU 也基本没在执行任务。

3）两次采样做差

设：

• 第一次：
  • total1
  • idle1
• 第二次：
  • total2
  • idle2

则：

delta_total = total2 - total1
delta_idle  = idle2 - idle1

4）系统 CPU 使用率公式

CPU使用率 = (delta_total - delta_idle) / delta_total * 100

也等于：

CPU使用率 = 100 - (delta_idle / delta_total * 100)

这就是你前面说的 100 - idle 的完整含义。

5）举例

第一次：

cpu  100 20 30 400 10 0 5 0

第二次：

cpu  110 20 40 420 10 0 5 0

计算

第一次总和：

total1 = 100+20+30+400+10+0+5+0 = 565
idle1 = 400

第二次总和：

total2 = 110+20+40+420+10+0+5+0 = 605
idle2 = 420

差值：

delta_total = 40
delta_idle = 20

CPU 使用率：

(40 - 20) / 40 * 100 = 50%

四、/proc/$pid/stat 是什么

/proc/$pid/stat 记录的是某个进程的统计信息，整行固定顺序。
其中和 CPU 相关最重要的是：

• utime
• stime
• cutime
• cstime

五、/proc/$pid/stat 字段说明表

下面是标准 52 个字段。

六、/proc/$pid/stat 里 CPU 相关重点字段表

七、/proc/$pid/stat 怎么算进程 CPU 使用率

1）最常见：单个进程 CPU 使用率

先定义：

proc_time = utime + stime

如果需要把子进程一起算：

proc_time = utime + stime + cutime + cstime

2）两次采样

设：

• 第一次：
  • proc1 = utime1 + stime1
• 第二次：
  • proc2 = utime2 + stime2

则：

delta_proc = proc2 - proc1

单位仍然是 ticks。

3）换算成 CPU 使用率

先查每秒 ticks 数：

getconf CLK_TCK

设结果为：

HZ = 100

采样间隔是 delta_t 秒。

则：

单核口径

进程CPU使用率 = delta_proc / HZ / delta_t * 100

也就是：

进程CPU使用率 = delta_proc * 100 / (HZ * delta_t)

4）举例

第一次采样：

utime=100
stime=50

第二次采样（5秒后）：

utime=130
stime=70

则：

proc1 = 150
proc2 = 200
delta_proc = 50

若：

HZ = 100
delta_t = 5

那么进程 CPU 使用率：

50 / 100 / 5 * 100 = 10%

表示这 5 秒内平均使用了 10% 的一个 CPU 核。

八、/proc/stat 和 /proc/$pid/stat 计算 CPU 使用率对比表

九、两个公式总结

1）系统整体 CPU 使用率：来自 /proc/stat

total = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + steal
idle_time = idle            # 或 idle+iowait，取决于口径

delta_total = total2 - total1
delta_idle  = idle2 - idle1

CPU使用率 = (delta_total - delta_idle) / delta_total * 100

2）进程 CPU 使用率：来自 /proc/$pid/stat

proc_time = utime + stime

delta_proc = proc_time2 - proc_time1

CPU使用率 = delta_proc / HZ / delta_t * 100

十、最实用命令示例

1）算系统 CPU 使用率

read cpu u1 n1 s1 i1 w1 irq1 sirq1 st1 _ < /proc/stat
t1=$((u1+n1+s1+i1+w1+irq1+sirq1+st1))
idle1=$i1

sleep 1

read cpu u2 n2 s2 i2 w2 irq2 sirq2 st2 _ < /proc/stat
t2=$((u2+n2+s2+i2+w2+irq2+sirq2+st2))
idle2=$i2

dt=$((t2-t1))
di=$((idle2-idle1))

awk -v dt="$dt" -v di="$di" 'BEGIN{printf "cpu=%.2f%%\n",(dt-di)*100/dt}'

2）算某个进程 CPU 使用率

pid=95
hz=$(getconf CLK_TCK)

read ut1 st1 < <(awk '{print $14, $15}' /proc/$pid/stat)
sleep 1
read ut2 st2 < <(awk '{print $14, $15}' /proc/$pid/stat)

dp=$(( (ut2-ut1) + (st2-st1) ))

awk -v dp="$dp" -v hz="$hz" 'BEGIN{printf "cpu=%.2f%%\n", dp*100/hz}'

这里因为 sleep 1 秒，所以公式里 delta_t=1 被省略了。