OpenWRT项目CPU使用率显示异常问题分析

在OpenWRT项目的最新版本更新中，用户反馈了一个关于CPU使用率显示异常的问题。具体表现为在系统状态页面中，CPU使用率数值后面出现了两个百分号（%%）的情况。这个问题主要影响ARM架构的设备，包括FastRhino R66S和树莓派4B等硬件平台。

问题现象

用户在更新最新版本的OpenWRT固件后发现，系统状态页面中CPU使用率的显示格式出现了异常。正常情况下，CPU使用率应该显示为"CPU: 10%"这样的格式，但现在却显示为"CPU: 10%%"，即在数值后面出现了两个百分号。

问题原因分析

通过查看相关代码提交记录，可以确定这个问题是由于系统状态显示脚本的修改引起的。在获取CPU使用率的脚本中，存在以下关键代码片段：

cpu_usage="$(top -n1 | awk '/^CPU/ {printf("%d%", 100 - $8)}')"
echo -n "CPU: ${cpu_usage}%"

这段代码存在两个问题：

1. 在awk命令中，已经使用printf函数在数值后添加了一个百分号
2. 在echo输出时，又额外添加了一个百分号

这就导致了最终的输出结果中包含了两个百分号，形成了"%%"的异常显示。

技术背景

在Linux系统中，CPU使用率通常是通过解析top命令的输出结果来获取的。top命令输出的CPU行包含了各种CPU状态的时间百分比，其中第8个字段通常表示空闲时间百分比。通过计算100减去空闲时间百分比，就可以得到CPU的使用率。

在shell脚本中，printf函数和echo命令都可以用于格式化输出。printf函数提供了更精确的格式化控制，而echo命令则更简单直接。在这个案例中，由于两种输出方式被同时使用，导致了重复添加百分号的问题。

解决方案

针对这个问题，有以下几种可能的解决方案：

1. 修改awk命令：移除awk命令中的百分号输出，只在echo命令中添加百分号

   cpu_usage="$(top -n1 | awk '/^CPU/ {printf("%d", 100 - $8)}')"
   echo -n "CPU: ${cpu_usage}%"
   

2. 修改echo命令：移除echo命令中的百分号，保留awk命令中的百分号

   cpu_usage="$(top -n1 | awk '/^CPU/ {printf("%d%", 100 - $8)}')"
   echo -n "CPU: ${cpu_usage}"
   

3. 统一使用printf：完全使用printf函数进行格式化输出

   cpu_usage="$(top -n1 | awk '/^CPU/ {printf("%d", 100 - $8)}')"
   printf "CPU: %d%%" "${cpu_usage}"
   

从代码规范和可维护性角度考虑，第三种方案可能是最佳选择，因为它保持了输出格式的一致性，并且更符合shell脚本的最佳实践。

影响范围

这个问题主要影响使用ARM架构处理器的设备，包括但不限于：

• FastRhino R66S路由器
• 树莓派4B开发板
• 其他基于ARM架构运行OpenWRT的设备

对于x86架构的设备，由于使用相同的系统状态显示脚本，理论上也会受到相同问题的影响。

预防措施

为了避免类似问题再次发生，开发团队可以考虑以下措施：

1. 在代码审查时，特别注意输出格式的控制
2. 建立统一的输出格式规范，避免混合使用不同的输出方式
3. 增加自动化测试，验证系统状态页面的显示格式
4. 在修改涉及用户界面的代码时，进行充分的手动测试

总结

这个CPU使用率显示异常的问题虽然看起来是一个小问题，但它反映了在软件开发过程中格式化输出控制的重要性。通过这个案例，我们可以学习到：

1. 在shell脚本中处理格式化输出时需要保持一致性
2. 混合使用不同的输出方式可能导致意外的结果
3. 即使是简单的用户界面修改也需要仔细测试
4. 代码审查应该关注这类细节问题

对于OpenWRT用户来说，这个问题虽然不影响系统功能，但会影响用户体验。开发团队应该尽快修复这个问题，并在未来的版本中避免类似问题的发生。