硬件性能分析

硬件性能分析

一、CPU性能分析

1、CPU：中央处理器，在服务器中是计算的核心

 

2、影响CPU性能的因素：架构，主频，核心数

　　2.1 架构：AMD（X86）、ARM(mac系统用M1)

　　2.2 主频：GHz 赫兹---期望这个越高越好（2~3GHz），赫兹越大运算的速度就越快

　　2.3 核数：多核，核数越多，理论上技术能力越强

 

3、CPU的结构：计算单元，寄存单元，控制单元，时钟

　　3.1 计算单元：主要处理需要计算的事务

　　3.2 寄存单元：CPU中寄存器（cache缓存，用来临时存储一些数据、指令）

　　　　3.2.1 L1Ccache缓存区、L2Ccache缓存区、L3Ccache缓存区总共空间一般也只有几十MB

　　　　3.2.2 寄存器的空间大小我们期望的是越大越好，但是寄存器的成本会很高

　　　　　　3.2.2.1 内存条上内存空间，比CPU中寄存器的成本要低很多，也是用于临时存储数据的，所以内存的空间可以做的很大。但是，我们内存的速度，要比CPU中寄存器的速度要慢很多。

　　　　　　3.2.2.2 磁盘是最大数据存储空间，但是磁盘的速度又要比内存的速度慢很多

　　3.3 控制单元：指令计数器，控制指令的切换，比如从一个程序切换到另外一个程序

　　3.4 时钟：时钟片

 

4、内核，线程，架构

　　4.1 内核：医院的医生，治疗病人

　　4.2 线程：医院的护士，接待照顾病人

　　4.3 架构：医院的楼层结构和医疗基础设施

　　4.4 1个医生对应1个护士，叫单核单线程；1个医生对多个护士叫单核多线程

 

5、查看CPU信息：lscpu

Architecture: 看出cpu的架构
CPU op-mode(s)： CPU支持多少位的系统
CPU(s): 看出有几核CPU
Thread(s) per core： 看出是否超线程 1，没有超线程
Core(s) per socket： 1个插槽中有几个核CPU
Flags： cpu支持指令集

6、命令行：

cat /proc/cpuinfo 内存中记录的cpu信息
cat /proc/cpuinfo |grep "physical id" |sort |uniq |wc -l 查看物理cpu数
量
cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" |uniq 查看CPU的core数，即核数
cat /proc/cpuinfo | grep "processor" |wc -l 查看逻辑CPU数量

　　

7、top中系统负载：系统负载数据 = cpu负载 + io负载

　　7.1 io负载 = 网络负载 + 外设负载 + 磁盘负载

　　　　7.1.1 io负载主要体现在wa数据

　　7.2 cpu负载 包括（us、sy、ni、hi、si、st、wa）

　　　　7.2.1 没有负载主要是：id,wa数据

　　7.3 cpu(s)使用率 : us+sy+ni+wa+hi+si+st + id =100

 

8、cpu数据，分析性能：

　　8.1 sy：内核使用率，与上下文切换有关系

　　　　8.1.1 上下文：程序的寄存器与计数器

　　　　8.1.2 上下文的切换：前面一个程序的寄存器和计数器指令保存，打开下一个程序的寄存器和指令器进行执行

　　　　8.1.3 自愿上下文切换：指内存存在瓶颈时，正在执行的指令，缺少数据，没法继续执行，只能通过切换到其他进程上获取数据然后才能继续前面的指令

　　　　8.1.4 非自愿上下文切换：cpu瓶颈(抢占资源)，强制切换到其他指令

　　8.2 us+in:CPU密集计算 or FGC or 死循环

　　　　8.2.1 GC：资源回收

　　8.3 si： cpu竞争抢资源 or 资源不够I/O问题

　　8.4 wa：等待资源 -----> I/O问题(磁盘网络)