- 中央处理器（Central Processing Unit
- 影响CPU性能的物理因素：主频、架构、核
- 架构：Intel(x86)、AMD(x86）、IBM(PowerPC）、ARM(ARM)
- 主频：GHz
- 核心数
- 结构：运算器、控制器、寄存器、时钟
- 运算器：进行计算
- 控制器：把内存的指令、数据读入寄存器，控制计算机
- 寄存器：暂存指令、数据、地址
- 时钟： 在cpu中进行计算时，都会分配一个时间片段 ，计时
- 如果某个计算，在分配的时间片段中完成，自动中断
- 如果某个计算，在分配的时间片段中没有完成，强制中断
- 如果某个任务需要的计算时间比较长，cpu的分片就会出现不连续的时间分片
- cpu数据来源：
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- 内存：与CPU沟通的桥梁；存cpu的运算数据；硬盘、外存数据
- CPU中的控制单元，控制指令执行的顺序并不是按照先后顺序，而是按照优先级顺序 NI
- 运算单元，进行计算
- 如果源数据充足
- 如果源数据不够，没有，等待， iowait
- CPU的几级缓存，就是我们的寄存器
- 监控CPU
- CPU-analysis
- us：用户进程空间中未变过优先级的进程占用CPU百分比
- sy：内核空间占用CPU百分比
- ni：用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
- id：空闲时
- wa：空闲&&等待I/O的时间百分比
- hi：硬中断时间百分比
- si：软中断时间百分比
- st：虚拟化时被其余VM窃取时间百分比
- load average值&CPU使用率关系
- 现在的linux服务器中，load average不等于CPU使用率
- load average 是系统的整体负载体现
- 它包括：CPU负载+Disk负载+网络负载+外设负载
- loadaverage =cpuload+ioload
- cpu的使用：用户进程使用时间us、系统内核运行时间sy、空闲时间idle、管理被抢占时间st
- 繁忙：us + sy +st + ni + hi + si ======== CPU使用率的时间（除以总时间）
- 空闲：idle+wa
- CPU-上下文
- 上下文：CPU寄存器和程序计数器
- 程序计数器：存储cpu正在执行的指令位置和下一条指令位置
- 上下文切换：先把当前的任务CPU上下文（CPU寄存器和程序计数器）保存起来（内核中），然后加载新的任务的上下文到CPU的寄存器和程序计数器中，CPU再跳转到程序计数器上执行任务
- 上下文切换类型：进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换
- 进程上下文切换
- 等级特权，跨等级时，需要‘系统调用’
- 同进程上下文切换：进程用户态 ------系统调用-----》进程内核态-----系统调用------》进程用户态
- 不同进程上下文切换：进程切换时要保存进程用户态资源（虚拟内存、栈等）
- 都需要保存资源，打开新的资源------消耗时间，也要消耗存储空间
- 如果频率很高，消耗资源比较高
- 线程上下文切换：
- 线程，共享进程的资源，但是，线程也有自己所有数据，如栈、寄存器
- 同进程中线程上下文切换：进程资源共享，切换线程私有资源
- 不同进程中线程：切换进程
- 保存资源，资源切换
- load 高 && CPU 高
- top
- 情况1：sys系统态高 =====排查CPU上下文切换
- 如果‘非自愿上下文切换’多，说明cpu不够用，进程时间片到，被迫切换
- 如果‘自愿上下文切换‘多，说明计算用的资源不够用，可能存在I/O、内存瓶颈
- 情况2：si软中断高 ===== CPU抢资源，资源不够用I/O问题
- sys高 + si高 ===推导出=== 内存 or 网络I/O 问题 -----解决办法：排查内存 和 I/O
- sys高 + si不高 ===推导出 =====》CPU瓶颈 -----解决办法之一：加CPU
- 情况3：us用户态高 ==== 用户程序计算
- 密集型计算、内存FGC、资源等待（线程池） ------解决办法：逐个排查
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2021-07-11 20:32
sinder2018
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