一、什么是CPU的使用率
1、你最常用什么指標來描述系統的CPU性能？
我想你的答案，可能不是平均負載，也不是CPU上下文切換，而是另一個更直觀的指標CPU使用率
CPU使用率到底是怎么算出來的嗎？
1、如何設置節拍率
[root@luoahong ~]# grep 'CONFIG_HZ=' /boot/config-$(uname -r) CONFIG_HZ=1000
2、內核提供的用戶節拍率是多少？
USER_HZ=100
為了方便用戶控件程序，內核還提供了一個用戶控件的節拍率，它總是固定為100，也就是1/100秒，這樣，用戶控件程序並需要關系內核中HZ被設置成了多少
4、如何查看用戶控件系統內部狀態信息
[root@luoahong ~]# cat /proc/stat | grep ^cpu cpu 62143 14 10857 931923 669 0 3498 0 0 0 cpu0 31506 4 5649 467020 228 0 628 0 0 0 cpu1 30637 10 5207 464903 441 0 2870 0 0 0 [root@luoahong ~]#
這里的輸出結果是一個表格，其中，第一列表示的是CPU編號，如CPU0、CPU1，而第一行沒有編號的CPU
表示的是所有CPU的累加
二、CPU使用率公式
我們通常所說的 CPU使用率，就是除了空閑時間外的其他時間占總CPU時間的百分比，用公式來表示就是
1、直接用/proc/stat 的數據，算的是什么時間段的 CPU使用率嗎？
看到這里，你應該想起來了，這是開機以來的節拍數累加值，所以直接算出來的，是開機以來的平均CPU使用率，一般沒啥參考價值
2、性能工具是如何計算CPU使用率的
事實上，為了計算機CPU使用率,性能能工具一般都會間隔一段時間（比如 3 秒）的兩次值，做差后，再計算出這段時間的平均CPU使用率
各種性能工具所看到的CPU使用率的實際計算方法如下
性能分析工具給出的都是間隔一段時間的平均CPU使用率，所以要注意間隔時間的設置，特別是用多個工具對比分析時，
你一定要保證他們用的是相同的間隔時間
三、怎么查看CPU使用率
1、top顯示系統總體CPU使用情況
top顯示了系統總體的CPU和內存使用情況，以及各個進程的資源使用情況
# 默認每 3 秒刷新一次 $ top top - 11:00:25 up 1:35, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.18 Tasks: 131 total, 1 running, 130 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.0 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.2 si, 0.0 st KiB Mem : 8056848 total, 5665852 free, 688220 used, 1702776 buff/cache KiB Swap: 2097148 total, 2097148 free, 0 used. 6945016 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 10150 polkitd 20 0 1267680 201924 9372 S 1.0 2.5 0:39.33 mysqld 9906 mysql 20 0 1119708 184904 5824 S 0.7 2.3 0:32.89 mysqld 8041 root 20 0 300896 6384 4956 S 0.3 0.1 0:28.40 vmtoolsd ...
2、top圖解
3、 pidstat分析每個進程CPU使用情況
top並沒有細分進程的用戶態CPU和內核態CPU，那要怎么查看每個進程的詳細情況呢？
# 默認每 3 秒刷新一次 $ top top - 11:00:25 up 1:35, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.18 Tasks: 131 total, 1 running, 130 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.0 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.2 si, 0.0 st KiB Mem : 8056848 total, 5665852 free, 688220 used, 1702776 buff/cache KiB Swap: 2097148 total, 2097148 free, 0 used. 6945016 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 10150 polkitd 20 0 1267680 201924 9372 S 1.0 2.5 0:39.33 mysqld 9906 mysql 20 0 1119708 184904 5824 S 0.7 2.3 0:32.89 mysqld 8041 root 20 0 300896 6384 4956 S 0.3 0.1 0:28.40 vmtoolsd ... Average: 999 10150 0.20 0.40 0.00 0.00 0.60 - mysqld Average: 0 11747 0.40 1.59 0.00 0.00 1.98 - pidstat
4、pidstat命令圖解
最后的Average部分，還計算了5組數據的平均值
四、CPU使用率過高怎么辦？
1、分析思路
1、如何輕松找到CPU使用率過高的進程
通過top、ps 、pidstat等工具
2、占用CPU高的到底是代碼里的那個函數？
perf和GDB
3、那么哪種工具適合在第一時間分析進程的 CPU 問題呢？
perf是Linux 2.6.31 以后內置的性能分析工具，它以性能事件采樣為基礎，不僅可以分析系統的各種事件和內核性能，還可以用來分析制定應用程序的性能問題
2、實時顯示占用CPU時鍾最多的函數
實時顯示占用CPU時鍾最多的函數或者指令，因此可以用來查找熱點函數
[root@luoahong ~]# perf top Samples: 724 of event 'cpu-clock', Event count (approx.): 125711088 Overhead Shared Object Symbol 45.11% [kernel] [k] generic_exec_single ...
采樣數需要我們特別注意，如果采樣數過少（比如只有十幾個），那下面的排序和百分比就沒什么實際參考價值了
3、perf命令詳解
雖然實時展示了系統的性能信息，但它的缺點並不能保存數據，也就無法離線或者后續的分析，而perf record
則提供了保存數據的功能，保存后的數據，需要你用perf report解析展示
4、離線和后續分析占用CPU時鍾最多的函數
perf record # 按 Ctrl+C 終止采樣 [root@luoahong ~]# perf report Samples: 5K of event 'cpu-clock', Event count (approx.): 1332500000 Overhead Command Shared Object Symbol 97.15% swapper [kernel.kallsyms] [k] native_safe_halt 0.49% swapper [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.36% vmtoolsd libvmtools.so.0.0.0 [.] Backdoor_InOut 0.34% swapper [kernel.kallsyms] [k] __do_softirq 0.17% swapper [kernel.kallsyms] [k] tick_nohz_idle_exit 0.13% swapper [kernel.kallsyms] [k] tick_nohz_idle_enter 0.13% vmtoolsd [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.11% kworker/0:1 [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.11% vmtoolsd libvmtools.so.0.0.0 [.] BackdoorHbOut 0.08% dockerd [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.08% vmtoolsd [kernel.kallsyms] [k] __do_softirq 0.06% kworker/1:2 [kernel.kallsyms] [k] queue_delayed_work_on 0.06% vmtoolsd [kernel.kallsyms] [k] format_decode 0.04% irqbalance [kernel.kallsyms] [k] cap_mmap_file 0.04% kworker/0:0 [kernel.kallsyms] [k] ata_sff_pio_task 0.04% kworker/1:2 [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.04% mysqld mysqld [.] fts_optimize_words 0.04% swapper [kernel.kallsyms] [k] rcu_idle_exit 0.04% vmtoolsd libvmtools.so.0.0.0 [.] BackdoorHbIn 0.02% dockerd [kernel.kallsyms] [k] __do_softirq 0.02% in:imjournal rsyslogd [.] 0x0000000000016f90 0.02% irqbalance [kernel.kallsyms] [k] __fsnotify_parent 0.02% irqbalance [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.02% irqbalance [kernel.kallsyms] [k] copy_user_generic_unrolled 0.02% irqbalance [kernel.kallsyms] [k] native_flush_tlb_single 0.02% irqbalance [kernel.kallsyms] [k] unmap_page_range Tip: For tracepoint events, try: perf report -s trace_fields
在實際使用中，我們還經常為perf top和perf record加上-g參數，開啟調用關系的采樣，方便我們根據調用鏈分析西能問題