CPU 性能监视

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1、CPU性能监视处理单元是系统中最快的组件之一。在某一时间对单个程序来说保持100%的CPU占用率（也就是说，空闲0%，等待0%）超过几秒钟是相对少见的。甚至在重负载的多用户系统中，偶尔会出现一些10毫秒（ms）的时间段，在其结束时所有线程处于等待状态。如果监视器长时间地显示CPU占用率为100%，则很有可能是某个程序陷入了死循环。即使程序“仅仅”是占用较多资源而不是崩溃了，也需要将它识别出来并进行处理。vmstat命令（CPU）第一个要使用的工具是vmstat命令，该命令可迅速提供关于各种系统资源和与之相关的性能问题的简要信息。vmstat命令报告关于内核线程的统计信息，包括处于运行

2、和等待队列中的、内存中的、页面调度中的、磁盘中的、中断、系统调用、上下文切换和CPU活动的内核线程。所报告的CPU活动是用户方式、系统方式、空闲时间和等待磁盘I/O的百分比细目分类。注:如果使用vmstat命令时不带任何选项，或者只带有间隔时间和任意的计数参数，例如vmstat210；那么第一行数字为自系统重新引导以来的平均值。作为一个CPU监视器，vmstat命令优于iostat命令，因为vmstat命令是滚动的，使得它的每报告一行的输出更容易扫描，并且如果有很多磁盘连接到系统中，由此所涉及的开销更少。下面的示例可以帮助您识别一个程序失控时或CPU过度密集以至于不能在一个多用户环境

3、中运行时的情况。#vmstat2kthrmemorypagefaultscpu---------------------------------------------------------------rbavmfrerepipofrsrcyinsycsussyidwa102247816770000001881380157573201010225061609000000214147618648370160022498158200000024814702265536092022534146500000023890323977230020225341445000000209114220

4、57228002022534142600000018912202127426003022534141000000025517042687030002122557136500000038397721672280020225411356000000237141820963330410225241350000000241134817952320161022546129300000021714731805135014此输出显示了在一个死循环中将程序引入到一个繁忙的多用户系统中所带来的效果。头三个报告（已删除摘要）表明系统平衡在50-55%的用户、30-35%的系统和10-15%的I/O等待处

5、。当循环程序开始运行，所有可用的CPU周期都被耗用。因为循环程序不进行I/O，所以它可以占有前面因为I/O等待而未用过的所有周期。更糟的是，这代表当一个有用进程放弃CPU时，始终有一个进程准备接管CPU。因为循环程序的优先级与所有其它前台进程一样，所以当另一个进程变得可分派时它也没必要一定得放弃CPU。该程序运行大约10秒钟（五个报告），然后由vmstat命令报告的活动恢复到较正常的模式。最佳利用是让CPU在100%的时间中工作。这适用于单用户系统的情况，不需要共享CPU。总的来说，如果us+sy时间低于90%，则不认为单用户系统是CPU受限制的。但是，如果在一个多用户系统中us+s

6、y时间超过80%，则进程可能要花时间在运行队列中等待。响应时间和吞吐量会受损害。要检查CPU是否是瓶颈，考虑vmstat报告中的四个cpu列和两个kthr（内核线程）列。查看故障列也是值得的：cpu在该时间间隔内使用CPU时间的百分比细分。cpu列如下：usus列显示了用户方式下所花费CPU时间的百分比。一个UNIX进程可以在用户方式下执行，也可以在系统（内核）方式下执行。当在用户方式下时，进程在它自己的应用程序代码中执行，不需要内核资源来进行计算、管理内存或设置变量。sysy列详述了CPU在系统方式下执行一个进程所花时间的百分比。这包括内核进程（kprocs）和其它需要访问内核资源

7、的进程所消耗的CPU资源。如果一个进程需要内核资源，它必须执行一个系统调用，并由此切换到系统方式从而使该资源可用。例如，对一个文件的读或写操作需要内核资源来打开文件、寻找特定的位置，以及读或写数据，除非使用内存映射文件。idid列显示了没有未决本地磁盘I/O时CPU空闲或等待的时间百分比。如果没有线程可以执行（运行队列为空），系统分派一个叫做wait的线程，也称为idlekproc。在一个SMP系统中，每个处理器都有一个wait线程可分派。由ps命令（带有