Linux性能优化实战学习笔记四-某个应用CPU使用率到达100%,该怎么处理?

   日期:2024-12-26    作者:pt4a6 移动:http://mip.riyuangf.com/mobile/quote/47628.html

我想你的答案,可能不是平均负载,也不是CPU上下文切换,而是另一个更直观的指标CPU使用率

Linux性能优化实战学习笔记四-某个应用CPU使用率到达100%,该怎么处理?

CPU使用率到底是怎么算出来的吗?

1、如何设置节拍率

2、内核提供的用户节拍率是多少?

为了方便用户控件程序,内核还提供了一个用户控件的节拍率,它总是固定为100,也就是1/100秒,这样,用户控件程序并需要关系内核中HZ被设置成了多少

4、如何查看用户控件系统内部状态信息

这里的输出结果是一个表格,其中,第一列表示的是CPU编号,如CPU0、CPU1,而第一行没有编号的CPU,表示的是所有CPU的累加。其他列则表示不同场景下CPU的累加节拍数,它的单位时USER_HZ,也就是10ms(1/100秒),所以这其实就是不同场景下的CPU时间。

我们通常所说的 CPU使用率,就是除了空闲时间外的其他时间占总CPU时间的百分比,用公式来表示就是

 

1、直接用/proc/stat 的数据,算的是什么时间段的 CPU使用率吗?

看到这里,你应该想起来了,这是开机以来的节拍数累加值,所以直接算出来的,是开机以来的平均CPU使用率,一般没啥参考价值

2、性能工具是如何计算CPU使用率的

事实上,为了计算机CPU使用率,性能能工具一般都会间隔一段时间(比如 3 秒)的两次值,做差后,再计算出这段时间的平均CPU使用率 
各种性能工具所看到的CPU使用率的实际计算方法如下

 

性能分析工具给出的都是间隔一段时间的平均CPU使用率,所以要注意间隔时间的设置,特别是用多个工具对比分析时,

你一定要保证他们用的是相同的间隔时间

top显示了系统总体的CPU和内存使用情况,以及各个进程的资源使用情况

ps则只显示了每个进程的资源使用情况

 

top并没有细分进程的用户态CPU和内核态CPU,那要怎么查看每个进程的详细情况呢?

最后的Average部分,还计算了5组数据的平均值

1、如何轻松找到CPU使用率过高的进程

通过top、ps 、pidstat等工具

2、占用CPU高的到底是代码里的那个函数?

perf和GDB

3、那么哪种工具适合在第一时间分析进程的 CPU 问题呢?

perf是Linux 2.6.31 以后内置的性能分析工具,它以性能事件采样为基础,不仅可以分析系统的各种事件和内核性能,还可以用来分析制定应用程序的性能问题

实时显示占用CPU时钟最多的函数或者指令,因此可以用来查找热点函数

采样数需要我们特别注意,如果采样数过少(比如只有十几个),那下面的排序和百分比就没什么实际参考价值了

 虽然实时展示了系统的性能信息,但它的缺点并不能保存数据,也就无法离线或者后续的分析,而perf record则提供了保存数据的功能,保存后的数据,需要你用perf report解析展示

在实际使用中,我们还经常为perf top和perf record加上-g参数,开启调用关系的采样,方便我们根据调用链分析西能问题

CPU使用率是最直观和最常用的系统性能指标,更是我们在排查性能问题时,通常会关注的第一个指标。所以我们更熟悉它的含义,尤其要弄清楚用户(킂、Nice(%nice)、系统(%system)、等待I/O(%iowait)、中断(%irq)以及软中断(%softirq)这几种不同的CPU使用率。比如:

碰到CPU使用率升高的问题,你可以借助top、pidstat等工具,确认引发CPU性能问题的来源;再使用perf等工具,排查出引起性能问题的具体函数。


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