202409121624 Linux 性能分析优化-CPU

1 Linux 系统概览

1.1 CPU 概览

冯诺依曼结构：

CPU大概内部结构：

1.2 Linux 内核概览

2 基本概念

2.1 平均负载

CPU 平均负载

2.2 CPU 使用率

CPU 使用率

2.3 CPU 上下文切换

CPU 上下文切换

2.4 中断

计算机中断

3 CPU 使用率过高如何排查

• 通过top ps pidstat 找到 CPU 使用率过高的进程 CPU 使用率#4) 获得CPU使用率的几种方法
  • 找到占用 CPU 最多的函数
    • 使用GDB或者其他Debug工具进行调试
    • 使用 linux-perf
• 针对突发进程如何处理呢？
  • 模拟突发进程特别多的情况
    • 开启终端，演示突发进程的现象
  • top 直接查看，无法发现具体哪个进程的问题
  • 几种观测突发进程的方法
    • 使用 top -b -c 输出到文件，然后分析文件内容
    • 使用 linux-perf 记录一段时间的内容，然后通过 report 查看 cpu 使用率
      • 观察到了CPU使用率比较高的command之后，可以使用 pstree 找到对应的父进程
    • 使用 linux-execsnoop 观测 exec 生成的新进程
• 软中断CPU使用率升高如何排查
  • 模拟软中断特别多的情况
  • top 看 si st 使用率
    • cat /proc/softirqs 查看软硬中断的情况，观察是什么类型的中断上涨比较多 计算机中断#3.3.1) 查看中断
  • 一般情况下，都是网络问题，可以使用 sar -n DEV 1 观察输入输出包的速度
• 快速分析系统CPU瓶颈的命令工具

4 性能优化的思路

参考之前的分享： QB性能优化指南

5 参考

• Linux 性能优化实战: https://time.geekbang.org/column/intro/100020901?tab=catalog
• Linux man pages online: https://man7.org/linux/man-pages/index.html
• 第八章 CPU的结构和功能_排队器是在cpu中的吗-CSDN博客: https://blog.csdn.net/qq_45091353/article/details/127096768