Linux性能优化从入门到实战：06 CPU篇：快速定位CPU瓶颈

Posted 2020-11-10 qccz123456

CPU性能指标

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??（1）CPU使用率：1） 用户态CPU使用率（包括用户态 user 和低优先级用户态 nice）、2） 系统CPU使用率、3） 等待 I/O 的CPU使用率、4） 软中断和硬中断的CPU使用率、5） 虚拟机占用的CPU使用率。
??（2）平均负载 Load Average：过去 1 分钟、过去 5 分钟和过去 15 分钟的平均负载
??（3）进程上下文切换：1） 无法获取资源而导致的自愿上下文切换；2） 被系统强制调度导致的非自愿上下文切换。
??（4）CPU缓存命中率：因为CPU处理速度比内存访问速度快得多，则需要等待内存的响应。为了协调两者性能差距，出现了CPU的多级缓存。如下图所示，L1、L2属于单核，L3用在多核中，缓存大小依次增大、性能依次降低。缓存命中率，衡量的是CPU缓存的复用情况，命中率越高、复用越多，性能越好。
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性能工具

??（1）平均负载案例： 1） uptime 查看了系统的平均负载，2） mpstat 和 pidstat 分别观察了每个 CPU 和每个进程 CPU 的使用情况。
??（2）上下文切换的案例：1）vmstat 查看系统的上下文切换次数和中断次数；2）pidstat 观察进程的自愿上下文切换和非自愿上下文切换情况；3）pidstat 观察线程的上下文切换情况。
??（3）进程CPU使用率升高案例：1）top 查看系统和进程的 CPU 使用情况，2） perf top 观察具体进程。
??（4）系统CPU使用率升高案例：1）top、pidstat 观察系统 CPU 升高，2）perf record 和 perf report 、execsnoop。
??（5）不可中断进程和僵尸进程案例：1）top 观察 iowait、不可中断进程和僵尸进程；2）dstat 发现磁盘问题；3）pidstat 找出相关进程；4）strace、perf 分析进程调用链。
??（6）软中断案例：1）top 观察系统的软中断 CPU 使用率；2）查看 /proc/softirqs 找到了几种变化速率较快的软中断；3）sar 发现是网络小包的问题，4）tcpdump 找出网络帧的类型和来源。

??记忆CPU性能指标与哪些工具有关：
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??记忆某工具对于哪些性能指标：
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快速定位CPU性能瓶颈

??Step 1：先通过 top、vmstat 和 pidstat 大致定位；
??Step 2：而后具体分析。
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