linux cpu性能分析

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1.vmstat：低开销良好的性能视图

-n :默认隔一会儿会显示标题,-n一直显示数据，不显示标题

-s:一次性输出vmstat详细信息，该信息为系统启动后的总数据

[root@task-server-01 ~]# vmstat 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 260516  37612 582464    0    0     4    54    1    2  5  1 94  0  0
 0  0      0 259964  37612 582464    0    0     0     0 2500 2671  1  0 99  0  0
 0  0      0 259952  37620 582456    0    0     0    44 2531 2757  1  1 98  1  0
 0  0      0 260028  37620 582464    0    0     0     0 2453 2620  0  0 100  0  0
 0  0      0 260028  37620 582464    0    0     0     0 3000 3131  1  1 99  0  0
cpu相关参数：
    r:当前可运行进程数，这些进程没有等待IO，而是已经准备好的。理想情况下和cpu数相等
    b:等待I/O完成的阻塞进程数
    in:系统发生中断次数
    cs:系统发生上下文切换次数
    us:用户进程消耗总cpu时间比
    sy:系统消耗cpu时间百分比，包含system,irq,softirq状态时间
    wa:等待I/O消耗总cpu时间比
    id:系统空闲消耗总cpu时间比

[root@task-server-01 ~]# vmstat 1

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----

r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st

1 0 0 260516 37612 582464 0 0 4 54 1 2 5 1 94 0 0

0 0 0 259964 37612 582464 0 0 0 0 2500 2671 1 0 99 0 0

0 0 0 259952 37620 582456 0 0 0 44 2531 2757 1 1 98 1 0

0 0 0 260028 37620 582464 0 0 0 0 2453 2620 0 0 100 0 0

0 0 0 260028 37620 582464 0 0 0 0 3000 3131 1 1 99 0 0

cpu相关参数：

r:当前可运行进程数，这些进程没有等待IO，而是已经准备好的。理想情况下和cpu数相等

b:等待I/O完成的阻塞进程数

in:系统发生中断次数

cs:系统发生上下文切换次数

us:用户进程消耗总cpu时间比

sy:系统消耗cpu时间百分比，包含system,irq,softirq状态时间

wa:等待I/O消耗总cpu时间比

id:系统空闲消耗总cpu时间比

2.top 默认3s一次按照cpu占有率从高到底排序

-n:输出次数

-d:间隔时间

-i：是否显示空闲进程

运行时参数：
    A:进程信息的另一种显示方式，其类容为各个系统资源最大的消耗着
    I：选择top是否使用系统cpu数量除以cpu使用率
    f:显示配置界面选择在屏幕显示哪些统计信息
    o:修改配置界面，修改统计信息的显示顺序
    1：切换cpu核数显示 [root@hryj-test ~]# top -i
top - 14:50:10 up 111 days, 18:06,  9 users,  load average: 0.74, 0.87, 0.95
Tasks: 252 total,   1 running, 244 sleeping,   6 stopped,   1 zombie
%Cpu(s):  8.5 us,  6.4 sy,  0.0 ni, 85.1 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 32781236 total,  2712008 free, 21079072 used,  8990156 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used. 10729012 avail Mem 

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                     
14816 root      20   0 5437248 124764  10036 S  47.1  0.4   5187:39 dockerd                                                                                                     
24406 root      20   0 6570764 1.123g  10320 S  41.2  3.6   3481:48 java                                                                                                        
24387 root      20   0  415828   3728   1064 S  17.6  0.0 915:08.04 docker-containe                                                                                             
 1178 root      20   0 7244300 0.978g  14280 S   5.9  3.1   2:38.34 java     
cpu相关参数：
    us:用户应用消耗CPU时间
    sy:内核消耗CPU时间
    id:空闲cpu时间
    wa:等待I/Ocpu时间
    hi:irq处理程序消耗cpu时间
    si:softirq处理程序消耗cpu时间
    load average: 1分钟 5分钟 15分钟的平均负载
    %cpu：特定进程消耗cpu时间百分比
    PRI：进程优先级，值越大优先级越高，RT为实时优先级，改优先级高于普通进程
    NI:进程nice值，进程nice值越高，系统执行进程的必要性越低，具有高nice值的进程优先级非常低
    TIME:自进程开始执行已消耗cpu时间（用户和系统）
    COMMAND:执行的命令
    S：进程状态。睡眠S，运行R，僵尸Z，不可中断D，跟踪状态T

运行时参数：

A:进程信息的另一种显示方式，其类容为各个系统资源最大的消耗着

I：选择top是否使用系统cpu数量除以cpu使用率

f:显示配置界面选择在屏幕显示哪些统计信息

o:修改配置界面，修改统计信息的显示顺序

1：切换cpu核数显示 [root@hryj-test ~]# top -i

top - 14:50:10 up 111 days, 18:06, 9 users, load average: 0.74, 0.87, 0.95

Tasks: 252 total, 1 running, 244 sleeping, 6 stopped, 1 zombie

%Cpu(s): 8.5 us, 6.4 sy, 0.0 ni, 85.1 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

KiB Mem : 32781236 total, 2712008 free, 21079072 used, 8990156 buff/cache

KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 10729012 avail Mem

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

14816 root 20 0 5437248 124764 10036 S 47.1 0.4 5187:39 dockerd

24406 root 20 0 6570764 1.123g 10320 S 41.2 3.6 3481:48 java

24387 root 20 0 415828 3728 1064 S 17.6 0.0 915:08.04 docker-containe

1178 root 20 0 7244300 0.978g 14280 S 5.9 3.1 2:38.34 java

cpu相关参数：

us:用户应用消耗CPU时间

sy:内核消耗CPU时间

id:空闲cpu时间

wa:等待I/Ocpu时间

hi:irq处理程序消耗cpu时间

si:softirq处理程序消耗cpu时间

load average: 1分钟 5分钟 15分钟的平均负载

%cpu：特定进程消耗cpu时间百分比

PRI：进程优先级，值越大优先级越高，RT为实时优先级，改优先级高于普通进程

NI:进程nice值，进程nice值越高，系统执行进程的必要性越低，具有高nice值的进程优先级非常低

TIME:自进程开始执行已消耗cpu时间（用户和系统）

COMMAND:执行的命令

S：进程状态。睡眠S，运行R，僵尸Z，不可中断D，跟踪状态T

3.mpstat:简单命令，暂时cpu的时间行为,来源爱运维

-P cpu单个：但是单个cpu信息，ALL所有核心

[root@hryj-test ~]# mpstat  1
Linux 3.10.0-693.2.2.el7.x86_64 (hryj-test) 	12/13/2018 	_x86_64_	(8 CPU)
   //内核版本                     主机名              时间             系统位数        cpu个数 
03:11:12 PM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
03:11:13 PM  all    5.26    0.13    3.59    0.13    0.00    0.38    0.00    0.00    0.00   90.51
03:11:14 PM  all    4.62    0.00    3.47    0.00    0.00    0.26    0.00    0.00    0.00   91.66
03:11:15 PM  all    6.59    0.00    2.97    0.39    0.00    0.26    0.00    0.00    0.00   89.79
03:11:16 PM  all    6.16    0.00    3.21    0.00    0.00    0.26    0.00    0.00    0.00   90.37
03:11:17 PM  all    5.26    0.13    3.08    0.00    0.00    0.39    0.00    0.00    0.00   91.14
cpu相关信息说明：
    usr:前一个采样中user  cpu消耗时间比
    nice：前一个采样中cpu执行优先级进程消耗时间百分比
    sys:前一个采样中系统消耗时间比
    iowait:前一个采样中cpu等待I/O时间比
    irq:前一个采样中cpu处理中断消耗时间比
    soft：前一个采样中，中断处理后，软中断消耗时间比

[root@hryj-test ~]# mpstat 1

Linux 3.10.0-693.2.2.el7.x86_64 (hryj-test) 12/13/2018 _x86_64_ (8 CPU)

//内核版本主机名时间系统位数 cpu个数

03:11:12 PM CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle

03:11:13 PM all 5.26 0.13 3.59 0.13 0.00 0.38 0.00 0.00 0.00 90.51

03:11:14 PM all 4.62 0.00 3.47 0.00 0.00 0.26 0.00 0.00 0.00 91.66

03:11:15 PM all 6.59 0.00 2.97 0.39 0.00 0.26 0.00 0.00 0.00 89.79

03:11:16 PM all 6.16 0.00 3.21 0.00 0.00 0.26 0.00 0.00 0.00 90.37

03:11:17 PM all 5.26 0.13 3.08 0.00 0.00 0.39 0.00 0.00 0.00 91.14

cpu相关信息说明：

usr:前一个采样中user cpu消耗时间比

nice：前一个采样中cpu执行优先级进程消耗时间百分比

sys:前一个采样中系统消耗时间比

iowait:前一个采样中cpu等待I/O时间比

irq:前一个采样中cpu处理中断消耗时间比

soft：前一个采样中，中断处理后，软中断消耗时间比

4.pidstat:实时显示cpu使用

安装：yum install -y sysstat

每隔5秒输出一次CPU的使用信息，这里详细显示了cpu多少个，进程在哪个cpu上,以及每个进程的cpu使用率

[root@VM_177_51_centos conf]# pidstat -u 5
Linux 3.10.0-514.21.1.el7.x86_64 (VM_177_51_centos) 	12/04/2018 	_x86_64_	(2 CPU)

03:57:24 PM   UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
03:57:29 PM     0      9172    0.20    0.00    0.00    0.20     1  dockerd
03:57:29 PM     0     16433    0.20    0.00    0.00    0.20     1  java
03:57:29 PM     0     24313    0.00    0.20    0.00    0.20     0  YDService
03:57:29 PM     0     24384    0.00    0.20    0.00    0.20     1  pidstat
03:57:29 PM     0     30695    0.00    0.20    0.00    0.20     1  barad_agent
03:57:29 PM     0     30696    0.20    0.20    0.00    0.40     0  barad_agent
03:57:29 PM     0     32554    0.20    0.20    0.00    0.40     0  htop