本文主要是介绍极客时间Linux性能优化实战笔记 —— CPU性能篇，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

查看系统平均负载

使用uptime或者top命令，以uptime为例：

$ uptime
02:34:03 up 2 days, 20:14,  1 user,  load average: 0.63, 0.83, 0.88

含义：

02:34:03                        //当前时间
up 2 days, 20:14                //系统运行时间
1 user                          //正在登录用户数
load average: 0.63, 0.83, 0.88  // 依次则是过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载（Load Average）

平均负载

单位时间内，系统中处于可运行状态（R）和不可中断状态(D)的平均进程数，即平均活跃进程数（实际上是活跃进程数的指数衰减平均值，参考sched/loadavg.c），跟cpu的使用率没有直接关系。所以这里不仅包括了正在使用CPU的进程，还包括等待CPU和等待I/O的进程。

R: Running或者Runable
D：Uninterruptible Sleep或者Disk Sleep

平均负载最理想的情况是等于CPU个数，当高于CPU数量的70%的时候，就应该排查负载高的问题了。负载过高可能会导致进程响应变慢，进而影响服务的正常功能。

• 跟CPU使用率的区别
  CPU 使用率，是单位时间内 CPU 繁忙情况的统计，跟平均负载并不一定完全对应。比如：
  • CPU 密集型进程，使用大量 CPU 会导致平均负载升高，此时这两者是一致的；
  • I/O 密集型进程，等待 I/O 也会导致平均负载升高，但 CPU 使用率不一定很高；
  • 大量等待 CPU 的进程调度也会导致平均负载升高，此时的 CPU 使用率也会比较高。

平均负载提供了一个快速查看系统整体性能的手段，反映了整体的负载情况。但只看平均负载本身，我们并不能直接发现，到底是哪里出现了瓶颈。在理解平均负载时，也要注意：

• 平均负载高有可能是 CPU 密集型进程导致的；
• 平均负载高并不一定代表 CPU 使用率高，还有可能是 I/O 更繁忙了；
• 当发现负载高的时候，你可以使用 mpstat、pidstat 等工具，辅助分析负载的来源。

工具

• stress
  可以用来模拟CPU和IO密集型负载。
  • CPU密集型

    $ stress --cpu 1 --timeout 600   # 模拟一个CPU密集型进程，运行600秒后退出
    

  • IO密集型

    $ stress -i 1 --timeout 600   # 模拟一个IO密集型进程，运行600秒后退出。使用sync来实现，有可能无法产生有效的iowait，可以使用stress-ng
    

这个stress工具的继任者是stress-ng，可以模拟的进程类型非常广泛，值得研究一下。
比如用这个工具模拟IO密集型进程：

stress-ng -i 1 --hdd 1 --timeout 600  # --hdd表示读写临时文件

• watch
  周期性执行指定命令，加入-d参数会将差异部分高亮出来。如watch -d uptime可以实时查看平均负载的变化情况

• mpstat
  常用的多核 CPU 性能分析工具，用来实时查看每个 CPU 的性能指标，以及所有 CPU 的平均指标
  示例：

mpstat -P ALL 2 5    # 显示所有cpu的指标，每个2秒输出依次，执行5次后退出

• pidstat
  常用的进程性能分析工具，用来实时查看进程的 CPU、内存、I/O 以及上下文切换等性能指标
  示例：

pidstat -u 2 5    # -u表示查看CPU指标，每隔2s输出一组，执行5次后退出

pidstat -d 2 5    # -d表示查看IO指标，每隔2s输出一组，执行5次后退出

• htop
  对于IO密集型负载：红色
  对于CPU密集型负载：绿色
  

• atop

这篇关于极客时间Linux性能优化实战笔记 —— CPU性能篇的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！