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2025-05-15T14:09:50Z

(Das) „Rechnen“ ist substantiviert

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[[Datei:CPU-Last.png|mini|Grafische Darstellung der CPU-Last unter Windows. Hier werden nebeneinander die Auslastung aller (hier 8) CPU-Kerne dargestellt.]]
Die '''Prozessorauslastung''' (auch '''CPU-Last''' oder ''CPU-[[Auslastung]]'') wird für [[Multitasking]]-Systeme ermittelt. Sie beschreibt, welchen Anteil seiner [[Arbeitszeit]] einer oder mehrere der [[Hauptprozessor]]en eines [[Computer]]s tatsächlich produktive Aufgaben bearbeitet und wird üblicherweise prozentual angegeben. Sie stellt eine Art [[Wirkungsgrad]] dar. Je mehr [[Rechenzeit]] für die Bewältigung laufender [[Prozess (Informatik)|Prozesse]] benötigt wird, desto höher ist die CPU-Auslastung.<ref>{{Internetquelle | url=https://praxistipps.chip.de/was-ist-die-cpu-last_10084 | titel=Was ist die CPU-Last? | datum=2013-08-23 | zugriff=2018-10-23}}</ref>

In einem Multitasking-System muss zwischen den einzelnen ablaufenden [[Prozess (Informatik)|Prozessen]] laufend umgeschaltet werden (siehe [[präemptives Multitasking]]). Dieses Umschalten führt zu einer Belastung des Prozessors. Während der Umschaltzeit kann der Prozessor keine produktiven Prozesse ausführen. Wird ein Betriebssystem benutzt, was dieses nicht unterstützt (wie zum Beispiel [[MS-DOS]]), kann der Prozessor nur ein Programm bearbeiten. Dann ist die Auslastung uninteressant, da der Anwender die nicht genutzte Leistung nicht für andere Aufgaben nutzen kann. Erst ein Multitasking-fähiges Betriebssystem sorgt mit einem [[Scheduling]] für das Zuteilen von Zeitscheiben an die aktiven Prozesse. Kann ein Programm nicht weiterrechnen, z. B. weil es auf Eingabedaten wartet oder schon zu lange läuft, wechselt das Betriebssystem zu dem nächsten Programm. Wenn kein Programm eine Berechnung durchführen möchte, übernimmt der [[Leerlaufprozess]], bei dem moderne Betriebssysteme den Prozessor in einen [[Bereitschaftsbetrieb#Computer|Stromsparmodus]] versetzen (siehe [[Speedstep]], [[Cool’n’Quiet]]).

Die meisten Programme berücksichtigen in der CPU-Auslastung auch Wartezyklen, während die CPU z. B. auf [[Speicherzugriff]]e wartet, da sie die CPU-Auslastung aus der Sicht des Betriebssystems anzeigen. Die Zeit, die die CPU tatsächlich mit Rechnen verbringt, macht meist nur einen Bruchteil der gemessenen CPU-Auslastung aus. Spezielle Burnin-Software versucht daher, die tatsächliche CPU-Auslastung hoch zu halten, um zu Testzwecken möglichst hohe [[Temperatur]]en zu erreichen.<ref>{{Internetquelle | url=https://www.heise.de/download/product/burnintest-34639 | titel=BurnInTest | datum= | zugriff=2018-10-23}}</ref>

== Berechnung ==
Formal berechnet sich die Prozessorauslastung damit als Verhältnis aus der Nutzarbeitszeit und der geleisteten Arbeitszeit des Prozessors.

Bei <math>n</math> laufenden Prozessen, die jeweils die Nutzzeit <math>t_k > 0</math> hatten, ergibt sich damit die Formel:

:<math>\eta = \frac{{\sum_{k=1}^n t_k}}{t_\text{gesamt}}, \quad t_\text{gesamt} > 0</math>

''t<sub>gesamt</sub>'' ist dabei die Gesamtzeit.

Ein Prozessor kann maximal zu 100 % ausgelastet werden. Daraus folgt, dass <math>0 < \eta \le 1</math> gelten muss.

== Darstellung ==
Oft wird der zeitliche Verlauf der CPU-Last graphisch dargestellt. Viele [[Betriebssystem]]e bringen eigene Werkzeuge dafür mit (z. B. Windows: [[Task-Manager]]<ref>{{Internetquelle | url=https://www.giga.de/extra/cpu/tipps/die-cpu-auslastung-unter-windows-anzeigen-so-wirds-gemacht/ | titel=Die CPU-Auslastung unter Windows anzeigen | datum= | zugriff=2018-10-23}}</ref> oder Unix: [[top (Unix)|top]]<ref>{{Internetquelle | url=https://helmbold.de/artikel/Linux-auf-einem-Blatt.pdf#page=2 | titel=Linux auf einem Blatt | datum= | zugriff=2018-10-23}}</ref>).
Mit zusätzlichen [[Dienstprogramm|Tools]] können diese Verläufe dann oft mitprotokolliert und ausgewertet werden, beispielsweise per [[SNMP]] und dem Tool [[MRTG]].

== Siehe auch ==
* [[Scheduling]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Betriebssystemtheorie]]
[[Kategorie:Messgröße (Informationstechnik)]]

Prozessorauslastung - Versionsgeschichte

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