- 使用者 CPU 使用率，包括使用者態 CPU 使用率（user）和低優先順序使用者態 CPU 使用率（nice），表示 CPU 在使用者態執行的時間百分比。使用者 CPU 使用率高，通常說明有應用程式比較繁忙。
- 系統 CPU 使用率，表示 CPU 在核心態執行的時間百分比（不包括中斷）。系統 CPU 使用率高，說明核心比較繁忙。
- 等待 I/O 的 CPU 使用率，通常也稱為 iowait，表示等待 I/O 的時間百分比。iowait 高，通常說明系統與硬體裝置的 I/O 互動時間比較長。
- 軟中斷和硬中斷的 CPU 使用率，分別表示核心呼叫軟中斷處理程式、硬中斷處理程式的時間百分比。它們的使用率高，通常說明系統發生了大量的中斷。
- 除了上面這些，還有在虛擬化環境中會用到的竊取 CPU 使用率（steal）和客戶 CPU 使用率（guest），分別表示被其他虛擬機器佔用的 CPU 時間百分比，和執行客戶虛擬機器的 CPU 時間百分比。
平均負載
- 除了上面這些，還有在虛擬化環境中會用到的竊取 CPU 使用率（steal）和客戶 CPU 使用率（guest），分別表示被其他虛擬機器佔用的 CPU 時間百分比，和執行客戶虛擬機器的 CPU 時間百分比。
- 理想情況下，平均負載等於邏輯 CPU 個數，這表示每個 CPU 都恰好被充分利用。如果平均負載大於邏輯 CPU 個數，就表示負載比較重了
上下文切換
- 上下文切換，本身是保證 Linux 正常執行的一項核心功能。但過多的上下文切換，會將原本執行程式的 CPU 時間，消耗在暫存器、核心棧以及虛擬記憶體等資料的儲存和恢復上，縮短程式真正執行的時間，成為效能瓶頸
- 無法獲取資源而導致的自願上下文切換；
- 被系統強制排程導致的非自願上下文切換.
CPU 效能分析的“指標篩選”清單
- cpu 效能工具有哪些
- 首先，平均負載的案例。我們先用 uptime， 檢視了系統的平均負載；而在平均負載升高後，又用 mpstat 和 pidstat ，分別觀察了每個 CPU 和每個程式 CPU 的使用情況，進而找出了導致平均負載升高的程式。
- 第二個，上下文切換的案例。我們先用 vmstat ，檢視了系統的上下文切換次數和中斷次數；然後通過 pidstat ，觀察了程式的自願上下文切換和非自願上下文切換情況；最後通過 pidstat ，觀察了執行緒的上下文切換情況，找出了上下文切換次數增多的根源，也就是我們的基準測試工具 sysbench
- 第三個，程式 CPU 使用率升高的案例。我們先用 top ，檢視了系統和程式的 CPU 使用情況，發現 CPU 使用率升高的程式是 php-fpm；再用 perf top ，觀察 php-fpm 的呼叫鏈，最終找出 CPU 升高的根源，也就是庫函式 sqrt()
- 第四個，系統的 CPU 使用率升高的案例。我們先用 top 觀察到了系統 CPU 升高，但通過 top 和 pidstat ，卻找不出高 CPU 使用率的程式。於是，我們重新審視 top 的輸出，又從 CPU 使用率不高但處於 Running 狀態的程式入手，找出了可疑之處，最終通過 perf record 和 perf report ，發現原來是短時程式在搗鬼。
- 第五個，不可中斷程式和殭屍程式的案例。我們先用 top 觀察到了 iowait 升高的問題，並發現了大量的不可中斷程式和殭屍程式；接著我們用 dstat 發現是這是由磁碟讀導致的，於是又通過 pidstat 找出了相關的程式。但我們用 strace 檢視程式系統呼叫卻失敗了，最終還是用 perf 分析程式呼叫鏈，才發現根源在於磁碟直接 I/O
- 最後一個，軟中斷的案例。我們通過 top 觀察到，系統的軟中斷 CPU 使用率升高；接著檢視 /proc/softirqs， 找到了幾種變化速率較快的軟中斷；然後通過 sar 命令，發現是網路小包的問題，最後再用 tcpdump ，找出網路幀的型別和來源，確定是一個 SYN FLOOD 攻擊導致的。
- “指標工具”指南
本作品採用《CC 協議》，轉載必須註明作者和本文連結