CPU性能篇 -- CPU使用率

CPU性能篇 -- CPU使用率

1. 什么是CPU使用率

CPU使用率， 指除了空闲时间外的其他时间占总CPU时间的百分比。
CPU使用率 = 1 - 空闲时间/总CPU时间
实际上，一般是取单位时间内的CPU使用率，即间隔一段时间的两次值，作差后，在计算出这段时间内的平均CPU使用率。
CPU使用率 = 1 - (空闲时间new-空闲时间old)/(总空闲时间new-总空闲时间old)

2. 关联指标

名称	含义	备注
user(us)	用户态CPU时间	不包括nice时间，但包括guest时间
nice(ni)	低优先级用户态CPU时间	进程的nice值调整为1-19之间的CPU时间
system(sys)	内核态CPU时间
idle(id)	空闲时间	不包括IO等待的时间
iowait(wa)	等待IO的CPU时间
irq(hi)	硬中断的CPU时间
softirq(si)	软中断的CPU时间
steal(st)	系统运行虚拟机时，被其他虚拟机占用的CPU时间
guest	虚拟化运行其他操作系统的时间	运行虚拟机的CPU时间
guest_nice(gnice)	低优先级运行虚拟机的时间

3.查看CPU使用率

常用的三个命令:
ps, pidstat, top

4.CPU使用率过高怎么办

perf + GDB
perf适合用来分析进程的CPU问题。
perf分析CPU性能问题的两种方法:

1. perf top
   perf top可以实时显示占用CPU时钟最多的函数或者指令，因此用来查询热点函数。
   输出的第一行包含三个信息:
   Samples:采样数； event:事件类型；Event count:事件总数
   之后的四列数据含义为:

   Overhead	该符号的性能事件在所有采样中的比例
   Shared	该函数或指令所在的动态共享对象(Dynamic Shared Object),如内核，进程名，动态链接库名，内核模块名
   Object	动态共享对象的类型，[.]表示用户空间的可执行程序，[k]表示内核空间。
   Symbol	符号名，也就是函数名。当函数未知时，用16进制地址来表示。

2. perf record, perf report
   perf record: 提供保存数据的功能,perf report:解析展示。
   -g参数开启调用关系的采样，方便根据调用链来分析性能问题。