Linux CPU管理

平均负载：单位时间内，处于可运行状态和不可中断状态的进程数。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  -->  iostat、mpstat、pidstat

CPU使用率：单位时间内CPU繁忙情况的统计       top-->pref top

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

 

进程从用户态到内核态的转变，需要通过系统调用来完成

系统调用-->CPU寄存器里原来用户态的指令位置，需要先保存起来。接着，为了执行内核态代码，CPU寄存器需要更新为内核态指令的新位置。最后才是跳转到内核态运行内核任务。系统调用结束后，CPU寄存器需要恢复原来保存的用户态，然后再切换到用户空间，继续运行进程。所以，一次系统调用的过程，其实是发生了两次CPU上下文切换。

系统调用过程中，并不会涉及到虚拟内存等进程用户态的资源，也不会切换进程。

CPU上下文切换：

进程上下文切换-->进程的切换只能发生在内核态。进程的上下文不仅包括了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源，还包括了内核堆栈、寄存器等内核空间的状态。  先保存虚拟内存、栈、内核状态、CPU寄存器，加载了下一进程的内核态后，还需要刷新进程的虚拟内存和用户栈。虚拟内存更新后，TLB也要更新。

线程上下文切换-->内核中的任务调度实际上的调度对象是线程  属于同一进程的切换/不同进程的切换

中断上下文切换-->中断处理会打断进程的正常调度和执行，转而调用中断处理程序，响应设备事件。中断上下文并不涉及用户态，其实只包括内核态中断服务程序执行所必需的状态，包括CPU寄存器、内核堆栈、硬件中断参数等。

 

进程的几种状态：

不可中断状态D：进程正在跟硬件交互，为了保护进程数据和硬件的一致性，系统不允许其他进程或中断打断这个进程。进程长时间处于不可中断状态，通常表示系统有I/O性能问题。

可中断睡眠S：进程因为等待某个事件而被系统挂起，当进程等待的事件发生时，会被唤醒并进入R状态。

运行态/就绪态R：表示进程在CPU的就绪队列中，正在运行或正在等待运行。

空闲态I：

僵尸进程Z：表示进程已经退出，但它的父进程还没有回收子进程占用的资源。  危害：占用进程号

 

iowait升高-->dstat,可以同时查看CPU和I/O这两种资源的使用情况 

  pidstat