CPU相关概念：
- 处理器：物理芯片，一个或者多个
- 核数：一个物理芯片上实现多个CPU功能，又称为芯片级多处理（chip-levelmultiprocessing，CMP）
- 线程数：利用单个CPU中断间隙实现多线程，提升CPU效率，也就是我们说的开超线程（1*2）
- 指令：一些列的命令，告诉CPU需要做什么操作，比如资源I/O、算术、逻辑控制。
- 中断：中断是系统实现CPU能合理的服务计算机的资源，由于CPU中断和执行的快速，我们才能感觉到电脑上的程序都是同时运行的。
- 硬中断：由硬件设备引发的中断，跟操作系统没关系
- 软中断：由系统引发的中断
- 参考：https://blog.csdn.net/yue530tomtom/article/details/76095739
性能指标：基础
- 负载（饱和度）：反应CPU的繁忙程度，占用CPU时间线程数和等待CPU时间线程数计算得出，负载为1，说明CPU已经饱和运转（单核）
- 使用率：CPU一段时间内的忙于执行的时间，百分比表示
- 用户时间/内核时间：
- 用户时间：CPU用户执行用户态的代码时间
- 内核时间：CPU用户执行内核态的代码时间
- 计算密集性体现在用户态占用一般用户/内核时间之比接近99/1，I/O密集型体现系统调用频率较高，可能是用户/内核时间之比接近70/30
- 进程/线程
- 进程是系统资源分配最小的单元
- 线程是代码执行的最小单元
性能工具使用
uptime
平均负载，后面的3个数值分别是1分、5分钟、15分钟的平均负载
值的意义，平均负载大于CPU 数量表示CPU 不足以服务线程，有些线程在等待
判断方向：
- CPU饱和度影响性能
备注：Linux 目前把在不可中断状态执行磁盘I/O 的任务也计入了平均负载，所以还需要借助vmstat和mpstat提供一些数据观察
vmstat
vmstat从整体上查看资源情况，进程、内存、交换分区、I/O、系统、CPU
r：可运行进程的数量（正在运行或等待运行时）
b：等待 I/O 完成的阻塞进程数
CPU：CPU总时间的百分比
us：用户态的时间
sy：内核态的时间
id：闲置时间
wa：等待I/O 时间，即线程被阻塞等待磁盘I/O 时的CPU 空闲时间
判断方向：
- 是否进程数太多，导致性能问题
- CPU的性能是单个导致还是整个（%usr + %sys）
- CPU密集类型（计算或I/O）
参考：https://www.man7.org/linux/man-pages/man8/vmstat.8.html
mpstat
查看单个CPU的详细情况（-P ALL用来打印每个CPU 的报告）
CPU：逻辑CPU ID，或者all 表示总结信息。
● %usr：用户态时间
● %nice：以nice 优先级运行的进程用户态时间
● %sys：系统态时间（内核）
● %iowai：I/O 等待
● %irq：硬件中断CPU 用量
● %soft：软件中断CPU 用量
● %steal：耗费在服务其他租户的时间
● %guest：花在访客虚拟机的时间
● %idle：空闲
重要指标：%usr、%sys、%iowai、%irq、%soft、%idle
判断方向：
- CPU的性能是单个导致还是整个（%usr + %sys）
- CPU密集类型（计算或I/O）
- CPU中断导致的性能问题
ps
用于查看进程资源使用情况
● %CPU：进程使用CPU资源总和，一个CPU显示100%
● %MEM：进程使用的总内存资源比例
● TIME：进程消耗CPU总时长
● VSZ：进程申请的内存（kb），并不是真正使用这么多
● RSS：进程固定使用的内存（kb）
● TTY：进程在哪个终端运行
Stat状态：
S 可中断睡眠 (休眠中, 受阻, 在等待某个条件的形成或接受到信号)
R 运行，严格来说，应是“可运行”，即在运行队列中，处于正在执行或即将运行状态
D 不可中断睡眠 (通常是在IO操作) 收到信号不唤醒和不可运行, 进程必须等待直到有中断发生
T (terminate)停止。通常是被shell作业控制所停止，或者进程正处于调试器的控制之下
Z (zombie)僵尸进程，通常是该进程已经死亡，但父进程没有调用wait类函数来释放该进程的资源
N (nice)低优先级任务
s 进程是会话期首进程
+ 进程属于前台进程组
l 进程是多线程的
< 高优先级任务
参考：https://linuxconfig.org/ps-output-difference-between-vsz-vs-rss-memory-usage
top
以上工具的各种资源集合
top进去后，按1 可以查看到单个CPU的资源
第一行：负载（uptime类似）
第二行：进程（ps类似）
第三行：CPU信息（hi硬中断，si软中断）
第四行：内存信息
第五行：交换分区信息
第六行：系统进程信息（
VIRT：申请内存，RES：使用内存，S：状态，SHR：共享内存（kb），
NI 是优先值，是用户层面的概念， PR是进程的实际优先级， 是给内核（kernel）看（用）的，一般情况下，PR=NI+20, 如果一个进程的优先级PR是20， 那么它的NI(nice)值就是20-20=0，可以通过改变NI来改变PR: PRI(new) = PRI(old) + nice）
pidstat
查看进程的CPU、内存、线程、设备IO资源占用情况
-r 显示各个进程的内存使用统计
-d 显示各个进程的IO使用情况
-p 指定进程号（ALL 所有）
-t 显示选择任务的线程的统计信息外的额外信息
使用技巧:
- watch -n 1 -d “vmstat 1 1 | column -t” #可以实时看到变换和显示平整的数据
- ps aux | sort -k 3 -r | head #查看进程使用CPU资源的前10
- time ls #real：CPU执行总时间 user和sys（用户态和内核态）
参考书籍：性能之巅：洞悉系统、企业与云计算
