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Linux CPU性能監(jiān)控工具

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Linux CPU性能監(jiān)控工具


架構(gòu)
CPU架構(gòu)主要包括桌面端和移動端兩種 。
對于桌面端 ， 主要有Intel和AMD兩家半導(dǎo)體廠商 ， 2006年前主要是Intel 80386/80486等32位指令集 ， 又稱X86或8086 ， 后來AMD推出64位指令集 ， 又稱AMD64/X86_64 ， 該64位指令集兼容32位 。
對于移動端 ， 只有ARM（現(xiàn)已被GPU巨頭NVIDIA收購）一家獨(dú)大 ， 2010年之前 ， ARM指令集包括ARMv1-v7系列 ， 都是32位 ， 2010年以后 ， 調(diào)整為Contex系列 ， 分為A系列（高端）、R系列（中端）、M系列（低端） ， 稱為ARM64指令 。其中 ， 我們熟悉的樹莓派使用的是A系列芯片 。
性能指標(biāo)CPU的工作時間由三部分組成：用戶態(tài)時間、系統(tǒng)態(tài)時間和空閑態(tài)時間 。具體的組成為：
CPU時間包含User time、System time、Nice time、Idle time、Waiting time、Hardirq time、Softirq time、Steal time 。
用戶態(tài)時間=User time+ Nice time 。
內(nèi)核態(tài)時間=System time+ Hardirq time+ Softirq time 。
  • %usr
user time指CPU在用戶態(tài)執(zhí)行進(jìn)程的時間 。
合理值：60-85% ， 如果在一個多用戶系統(tǒng)中usr+sys時間超過85% ， 則進(jìn)程可能要花時間在運(yùn)行隊列中等待 ， 響應(yīng)時間和業(yè)務(wù)吞吐量會受損害；usr過大 ， 說明有用戶進(jìn)程占用很多cpu時間；sys過大 ， 說明系統(tǒng)管理方面花了很多時間 ， 說明該系統(tǒng)中某個子系統(tǒng)產(chǎn)生了瓶頸 。
  • %sys
system time 。指CPU在內(nèi)核運(yùn)行的時間 。
合理值：60-85%
  • %ni
nice time指系統(tǒng)花費(fèi)在調(diào)整進(jìn)程優(yōu)先級上的時間 。
  • %wa
waiting time指CPU花費(fèi)在等待I/O操作上的總時間 。
參考值：小于25% 。超過25%可能是磁盤密集工作負(fù)載的結(jié)果 ， 系統(tǒng)的磁盤或其它I/O可能有問題 ， 可以通過iostat/sar -C命令進(jìn)一步分解分析 。
  • %id
idle time 。系統(tǒng)處于空閑期 ， 等待進(jìn)程運(yùn)行 。
參考值：大于40 。如果r經(jīng)常大于4 ， 且id經(jīng)常小于40 ， 表示cpu的負(fù)荷很重 。
  • %hi
hardirq time系統(tǒng)在處理硬中斷時候所花費(fèi)的CPU時間 。
  • %si
softirq time系統(tǒng)在處理軟中斷時候所花費(fèi)的CPU時間 。
  • %st
steal time指當(dāng)前CPU被強(qiáng)制（involuntary wait）等待另外虛擬的CPU處理完畢時花費(fèi)的時間 。
  • r
runq-sz運(yùn)行進(jìn)程隊列的長度 。對于可運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程個數(shù)的大小 ， 這些進(jìn)程在內(nèi)存中準(zhǔn)備就緒 。
參考值：小于4 ， 隊列大于4時 ， 表明系統(tǒng)的cpu或內(nèi)存可能有問題 ， 如果r經(jīng)常大于4 ， 且id經(jīng)常少于40 ， 表示cpu的負(fù)荷很重 。當(dāng)隊列變長時 ， 隊列中進(jìn)程在等待cpu調(diào)度執(zhí)行時所花的時間會變長 。
監(jiān)控工具
  • CPU信息
lscpuprocessor: 0vendor_id: GenuineIntelcpu family: 6model: 142model name: Intel(R) Core(TM) i5-8250U CPU @ 1.60GHzstepping: 10microcode: 0x96cpu MHz: 700.120cache size: 6144 KBphysical id : 0siblings: 8core id: 0cpu cores: 4apicid: 0initial apicid: 0fpu: yesfpu_exception: yescpuid level : 22wp: yesflags: fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc art arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc cpuid aperfmperf tsc_known_freq pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx est tm2 ssse3 sdbg fma cx16 xtpr pdcm pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm abm 3dnowprefetch cpuid_fault epb invpcid_single pti ssbd ibrs ibpb stibp tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid mpx rdseed adx smap clflushopt intel_pt xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves dtherm ida arat pln pts hwp hwp_notify hwp_act_window hwp_epp flush_l1d

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