LPIC201 の主題200(キャパシティプランニング)で「CPU 負荷平均を表示するコマンドを全て選べ」という問題に出会って、top だけ選んで失点した。load average を表示するコマンドは top / w / uptime の 3 兄弟で、出力第 1 行が完全に同一書式。さらに load average は %CPU(CPU 使用率)とは別概念 で、I/O 待ち(D 状態)も含むため「CPU が暇でも load average が高い」ケースがある。本記事ではこの 集合 + 概念整理 を 1 本にまとめておく。
uptime / w コマンドの読み方 ・ topコマンドの読み方 と対になる記事。
load average の定義
実行可能(R)+ 不可中断スリープ(D)状態のプロセス数の移動平均
= 「CPU を欲しがっているプロセスの数」の平均値。
1 / 5 / 15 分平均
load average: 0.45, 0.52, 0.58| 値 | 期間 |
|---|---|
| 第 1 値 | 過去 1 分 平均 |
| 第 2 値 | 過去 5 分 平均 |
| 第 3 値 | 過去 15 分 平均 |
「現在 → 過去」の順ではなく 「直近 → 長期」の順 で並ぶ。3 値を比べれば負荷のトレンド(上がっている / 下がっている)が読める。
値の解釈(コア数 1 台基準)
| load average | コア数 1 台での解釈 |
|---|---|
| 0.0 | アイドル |
| < 0.7 | 余裕あり |
| 0.7〜1.0 | やや負荷 |
| 1.0 | 1 コア飽和 |
| > 1.0 | キュー待ちプロセス発生(過負荷) |
マルチコアでの評価
load average の絶対値ではなく、コア数で割って評価するのが正しい読み方。
- 4 コアなら load average 4.0 で飽和
- 8 コアなら load average 8.0 で飽和
nproc でコア数確認できる。「load average 2.0 = 過負荷」と即決するのは 1 コア前提の読み方で、現代のマルチコアでは誤判定。
CPU 使用率(%CPU)との違い
| 指標 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| %CPU(top / mpstat / sar -u) | CPU 時間使用率 | 0〜100% |
| load average | プロセス数の移動平均 | 数値、絶対値 |
両者は別概念。%CPU が低くても load average が高いケースがあるのが要点。
例: ディスクI/O で詰まっているプロセスが多数あると、それらは D 状態(uninterruptible sleep) なので CPU を使っていない(%CPU は低い)が、load average には含まれる(プロセス数のカウント対象)。「CPU が暇 + load average 高い」 = I/O ネック。
load average を表示する 3 コマンド
load average を表示するコマンド = top / w / uptime3 兄弟の同一書式(出力第 1 行)
| コマンド | load average 表示 | 表示行 |
|---|---|---|
| top | ✅ ヘッダ第 1 行 | top - 10:00:00 up 1 day, ..., load average: 0.45, 0.52, 0.58 |
| w | ✅ ヘッダ第 1 行 | 10:00:00 up 1 day, ..., load average: 0.45, 0.52, 0.58 |
| uptime | ✅ 唯一の出力 | 10:00:00 up 1 day, ..., load average: 0.45, 0.52, 0.58 |
3 コマンドの第 1 行は完全同一書式(top だけプロンプト top - が前置される)。「現在時刻 + up 稼働時間 + ユーザ数 + load average」の 4 項目 を表示するコマンド集合と問われたら、ここでも top / w / uptime。詳しくは uptime / w コマンドの読み方 で扱った。
load average を表示しないコマンド
| コマンド | 理由 |
|---|---|
vmstat | cpu 欄は %、procs r/b 列はあるが load average とは別概念 |
iostat | avg-cpu は %、load average なし |
sar -u | % のみ |
mpstat | % のみ |
ps | プロセス毎情報、load average なし |
free | メモリのみ |
netstat | NW のみ |
vmstat の procs 欄(r b)を見て「これが load average に近い値だな」と直感するのは正しいが、「load average を表示するコマンド」の集合には入らない。r / b は瞬間値で、load average は移動平均という違いがある。
例外: sar -q
sar -q は例外的に load average を表示する。
| sar -q 列 | 意味 |
|---|---|
runq-sz | 実行キューサイズ |
plist-sz | プロセス数 |
ldavg-1 | 1 分平均 |
ldavg-5 | 5 分平均 |
ldavg-15 | 15 分平均 |
ただし試験で「load average を表示するコマンド」と問われたときの 標準解答は top / w / uptime の 3 つ。sar -q は補助知識。
%CPU 系コマンドの集合との対比
| 問の言葉 | 正解集合 |
|---|---|
| 「CPU 使用率(システム全体)」 | vmstat / iostat / top / sar -u |
| 「CPU 使用率(プロセス毎)」 | ps / top |
| 「CPU 使用率(CPU 毎・コア毎)」 | mpstat / sar -P |
| 「負荷平均」「load average」 | top / w / uptime |
「使用率」と「負荷平均」は 別の集合。問題文の言葉で切り替える。
試験本番で踏みやすい罠 4 種
罠①: load average を %CPU と混同
%CPU は時間使用率(0〜100%)、load average はプロセス数の移動平均(絶対値)。単位も意味も違う。「load average 0.85」を「85% 使用率」と読むのは誤り。
罠②: I/O 待ちが load average に含まれることを忘れる
D 状態(uninterruptible sleep、通常 I/O 待ち)も load average の対象。「CPU が暇 + load average 高い」 = I/O ネック、というシナリオを見逃さない。
罠③: マルチコアで絶対値判定
load average 4.0 を「過負荷」と即決するのは 1 コア前提。4 コアなら飽和、8 コアならむしろ余裕。nproc でコア数を必ず確認する。
罠④: 集合に vmstat を入れる
vmstat の cpu 欄は % 表示で load average は出さない。procs r/b は瞬間値で別概念。「load average を表示するコマンド」と問われたら 3 兄弟だけ。
自己チェック
書きながら自問できるようにしておきたい項目:
- load average の定義は何か(R + D 状態のプロセス数の移動平均)
- load average の 3 値は何分平均か(1 / 5 / 15 分)
- load average を表示するコマンドの集合は何か(
top/w/uptime) - 4 コア環境で load average いくつから飽和とみなすか(4.0)
- %CPU と load average の違いは何か(時間使用率 % vs プロセス数の絶対値)
- 「CPU は暇なのに load average が高い」状況は何が原因か(D 状態の I/O 待ちプロセスが多い)
- vmstat の
r/b列と load average の関係は何か(瞬間値 vs 移動平均で別概念) sar -qのldavg-1/5/15は何を示すか(load average の 1/5/15 分平均)- 「現在時刻 / up 時間 / ユーザ数 / load average」を表示する 3 コマンドは何か(
top/w/uptime)
変更履歴
- 2026-05-06: 初版公開