Linux性能优化(4)-CPU使用率

Linux Linux CPU Utilization

创建时间:2020-01-31 12:52

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1. CPU使用率

衡量CPU的方式，可以使用：

平均负载
CPU上下文切换
CPU使用率

1. CPU使用率

1.1 概念

Linux作为一个多任务操作系统，将每个CPU的时间划分为很短的时间片，再通过调度器轮流分配给各个人物使用，因此造成多任务同时运行的错觉。

为了维护CPU时间，Linux通过事先定义的节拍率，触发时间中断，并使用全局变量Jiffies记录了开机以来的节拍数，每发生一次时间中断，Jiffies的值就加1.可以通过查询/boot/config内核选项来查看其配置，一般来说设置为100，250， 1000等数值。比如对于100来说，就是每秒触发250次时间中断。

Linux通过/proc虚拟文件系统，向用户空间提供系统内部状态的信息，而/proc/stat提供的就是系统的CPU和任务统计信息

使用man proc 查询, 都是和CPU使用率相关的重要指标
- user: 用户态CPU时间
- nice: 低优先级用户态时间
- system: 内核态CPU时间
- idle: 空闲时间
- iowait: 等待I/O的CPU时间
- irq: 处理硬中断的CPU时间
- softirq: 处理软中断的CPU时间
- steal: 运行在虚拟机当中，被其他虚拟机占用的CPU时间
- guest: 运行虚拟机的CPU时间
- guest_nice: 以低优先级运行虚拟机的时间

1.2 如何查看

top
- 显示系统总体的CPU和内存使用的情况，以及各个进程的资源使用情况
ps
- 显示每个进程的资源使用情况
pidstat
- 分析每个进程的CPU使用率

1.3 如何分析

使用Perf
- perf top
  - 显示占用CPU时钟最多的函数或者指令
- perf record
  - 可以保存数据
- perf report

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