本文作者：allenxguo，腾讯 QQ 音乐后台开发工程师 本文主要帮助理解 CPU 相关的性能指标，常见的 CPU 性能问题以及解决方案梳理。...Linux 通过/proc虚拟文件系统向用户控件提供系统内部状态信息，其中/proc/stat则是 CPU 和任务信息统计。...问题优化方向 性能优化往往是多方面的，CPU、内存、网络等都是有关联的，这里暂且给出 CPU 优化的思路，以供参考。...为进程设置资源限制：使用 Linux cgroups 来设置进程的 CPU 使用上限，可以防止由于某个应用自身的问题，而耗尽系统资源。...开启 irqbalance 服务或者配置 smp_affinity，就可以把中断处理过程自动负载均衡到多个 CPU 上。 参考 极客时间：Linux 性能优化实战 ?
cat /proc/interruptes|grep timer image.png 2、cpu的7种状态 image.png 3、vmstat的参数意义 Procs r: The number...如果等待运行的进程数越多，意味着CPU非常繁忙。另外，如果该参数长期大于和等于逻辑cpu个数，则CPU资源可能存在较大的瓶颈。...：系统百分比 wa:等待IO消耗的百分比 id:空闲 forks：新进程数 4、vmstat -s 统计信息 5、top信息 image.png image.png top选项要观察cpu...占比，TIME+为进程开始到现在消耗的CPU时间，S为睡眠状态、R为运行状态,load average 负载 6、额外工具,mpstat -P ALL 1 2 7、sar -o /tmp/cpu 1
分析CPU 缓存命中情况 编码方面 CPU 缓存优化，数据指令缓存，多核缓存命中率优化方式 理解不足小伙伴帮忙指正 :),生活加油哦 99%的焦虑都来自于虚度时间和没有好好做事，所以唯一的解决办法就是行动起来...不要站在原地想象困难，行动永远是改变现状的最佳方式 CPU 多级缓存认知 什么是多级缓存？ 在高性能 Linux 服务器中， 高效的数据访问是核心要素之一。...这种体系结构的设计旨在优化 CPU 获取数据的速度当进程启动时，让 CPU 尽快地获取自己需要的数据。...CPU 缓存分析 通过对 CPU 三级缓存进行分析，进而优化代码，提高执行速度；提起CPU 吞吐。...指令缓存优化 循环展开 循环展开，即指定循环步长，通过减少循环控制的开销和增强 CPU 数据指令缓存命中率来提高程序性能。
2）内核进程： 3）用户进程： ## 1. context switches:上下文切换 大多数的处理器在同一时刻只能运行一个进程，在多核处理器中，linux内核将每一个core...性能监控 正常情况下的值： run queues: 每个处理器的run queue长度要<=3 cpu利用率： 56%-70%的user time...性能监控相关工具 vmstat,mpstat: ?...## 6.性能排查实例 实例1： ? 高的中断数量，少的上下文切换数量，说明是单个进程在访问硬件设备。...实例3： CPU0，CPU1正在处理cpu密集型的进程 CPU2空闲 CPU3处理内核和其它系统函数 ?
一、背景 部门成立专项组，对数智平台和站务系统做性能优化，其中目标之一为降低服务端硬件成本，即在32G内存、CPU银牌的配置下，能支撑1万+发客量。...要达到此目标，需通过压力测试并配合监控系统，以QPS、RPS、接口响应时间、接口成功率、SQL耗时、JVM运行情况、CPU和内存运行情况等数据指标为依据，找出系统中存在的性能瓶颈。...2、数智平台性能排查及解决过程 2.1、接口缓存 以上数据显示，站务系统tomcatA仅占用了15%的CPU，需要找到其他65%消耗在哪。...第一步，下载async-profiler-2.8.3-linux-x64.tar.gz，并解压 第二步，执行数据采集命令，生成CPU运行火焰图：./profiler.sh -d 60 -f ....： 4、其他优化 为减少CPU消耗，JVM垃圾收集器由CMS改为G1
us的值比较高时，说明用户进程占用CPU的时间多，但是如果长期大于50%，就需要考虑优化程序或算法。 sy列显示了内核进程占用CPU的时间百分比。...统计单个CPU的使用情况 [root@VM-24-3-centos ~]# sar -P 0 3 5 Linux 3.10.0-1160.11.1.el7.x86_64 (VM-24-3-centos)...例如，本输出中系统有2个CPU，如果load average的三个值长期大于2，就说明CPU很繁忙，负载很高，可能会影响系统性能，但是偶尔大于2时，也不用担心，一般不会影响系统性能。...通过这些命令可以了解系统CPU是否出现性能瓶颈。也就是说，以上这些命令只能查看CPU是否繁忙，负载是否过大，但是无法知道CPU为何负载过大。...引起CPU资源紧缺的原因可能是应用程序不合理造成的，也可能是硬件资源匮乏引起的，所以，要具体问题具体分析，或者优化应用程序，或者增加系统CPU资源。
Linux是一个多用户用任务的操作系统，他支持远远大于cpu的进程数运行，而cpu每次却只能运行一个任务，所以其实这些任务其实并不是在同时运行，整个过程是cpu轮流运行任务，给用户带来的假象。...根据任务的不同，CPU上下文切换可以分几种不同场景: 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 Linux分为内核空间和用户空间： ?...Linux会为每个cpu都维护一个就绪队列，也就是进程状态为R状态的的进程，最理想状态是之前的进程完成，cpu得到释放，下一个进程得到cpu使用，但是实际情况是不同的。...to 软中断 所以回到上下文切换多少合适，这个数值还是取决于cpu性能，如果想要系统比较稳定，这个值可以尽量控制在几百到一万之间，如果超过一万或者指数级增量，一般都是出现性能问题。...总结： sysbench是一款开源的多线程性能测试工具，可以执行CPU/内存/线程/IO/数据库等方面的性能测试 自愿上下文切换变多，说明进程在等待资源，可能I/O等其他问题 非自愿上下文切换变多
本章讲对软件性能有直接影响的现代CPU微架构特征。做硬件的不要看了，太基础。...如今，几乎所有面向消费者设备的处理器都是多核 CPU。 多核互联需要考虑带宽，同步，调度等问题，随着内核数量增加，性能回报也会降低。...总结：可以提速，存在安全和性能问题，对于性能测量也有风险，但是得用。 Hybrid Architectures 计算机架构师还开发了混合 CPU 设计，即在同一个处理器中采用两种（或更多）类型的内核。...Performance Monitoring Unit 每个现代 CPU 都提供监控性能的工具，这些工具被组合到性能监控单元 (PMU) 中。该单元包含的功能可帮助开发人员分析其应用程序的性能。...图 22 仅显示了可用于在现代 Intel CPU 上进行监控的性能事件的一小部分。不难发现，可用 PMC 的数量远小于性能事件的数量。
近50年来，处理器的发展趋势如下，单核性能趋，频率，功耗趋于平稳，核数，晶体管数量在增加。 即使堆核数，没有合适的软件优化工作，性能也不会提升很多。...下图中是作者的实验结果，在不改变硬件的情况下，对矩阵乘法提速62806倍 影响性能的因素有3： cpu，但是cpu只能默认执行给定的输入，没法挑选合适的算法，如果算法复杂度过高，性能也会很差。...有句古话：过早的优化是万恶之源 ，但是工业界得出的经验是相反的，因为屎山写成，比过早优化危害更大。 什么是性能分析？ 大部分性能优化都依赖于直觉，并不能对程序性能产生实际影响。...硬件和软件环境会产生偏差，UNIX环境大小，链接顺序也会影响且不可预测，影响内存布局也会影响性能。甚至允许linux top也会影响测量结果。...linux系统中，通过clock_gettime系统调用来访问，分辨率是ns，该时间在所有的cpu之间保持一致，且与cpu的频率没有关系。
本章讲性能分析中的术语和指标。如果略过本章节，很难看懂linux perf 或者 intel vTune。...Linux perf 是一个性能分析器，您可以使用它来查找程序中的热点、收集各种低级 CPU 性能事件、分析调用堆栈以及许多其他事情。...如果CPU利用率低，通常意味着应用程序性能较差，因为CPU浪费了一部分时间。然而，高CPU利用率并不总是高性能。...IPC 和 CPU 时钟频率之间的关系非常有趣。从广义上讲，性能 = 工作 / 时间，我们可以将工作表示为指令数，时间表示为秒。...内存延迟和带宽 低效的内存访问通常是主要的性能瓶颈，英特尔内存延迟检查器（MLC）在Windows和Linux上都可以免费使用。
性能优化 性能指标 高并发和响应快对应着性能优化的两个核心指标：吞吐和延时 应用负载角度：直接影响了产品终端的用户体验 系统资源角度：资源使用率、饱和度等 性能问题的本质就是系统资源已经到达瓶颈，但请求的处理还不够快...下面是常用的Linux Performance Tools以及对应分析的性能问题类型。...某个应用的CPU使用率达到100%，怎么办？ Linux作为多任务操作系统，将CPU时间划分为很短的时间片，通过调度器轮流分配给各个任务使用。...性能报告显示确实时stress占用了大量的CPU，通过修复权限问题来优化解决即可. 系统中出现大量不可中断进程和僵尸进程怎么办？...如果是软中断导致用/proc/softirqs CPU优化 应用程序优化 编译器优化: 编译阶段开启优化选项, 如gcc -O2 算法优化 异步处理: 避免程序因为等待某个资源而一直阻塞,提升程序的并发处理能力
1、前言简介 1.1、影响Linux服务器性能的因素 1. 操作系统级 性能调优是找出系统瓶颈并消除这些瓶颈的过程。...性能评估与优化：cpu，内存，IO, 网络 系统工具图： 2、负载：整体性能评估 2.1系统整体性能评估（uptime命令/top） # uptime 16:38:00 up 118 days,...us的值比较高时，说明用户进程消耗的cpu时间多，但是如果长期大于50%，就需要考虑优化程序或算法。 sy：内核进程消耗的CPU时间百分比。...linux 内核把一个双核处理器当做 2 个 CPU，所以一个拥有 2 颗双核心的系统将被视为 4CPU。...具体参考：LinuxCPU利用率计算原理及内核实现(Linux CPU利用率计算原理及内核实现 – Linux Kernel Exploration) 问题 1.你是否遇到过系统CPU整体利用率不高，而应用缓慢的现象
CPU性能指标可以从两方面来看：静态、动态 静态指标主要包括： CPU的型号、主频、核数、cache等 动态指标主要包括： CPU的平均负载状况、CPU的使用率、最耗CPU的进程有哪些 查看静态信息...查看动态信息 服务器变慢时，通常会先查看下CPU的负载是否过高，如果高了，再看下是哪些进程最耗费CPU，CPU使用率也是重要指标，让我们知道CPU消耗在哪些部分 01 CPU负载状况 通过负载信息能够直观的了解到...CPU的压力状况，linux会给出最近1分钟、5分钟、15分钟的平均负载值 可以通过 top 命令查看 ?...有一个经验型的标准： CPU负载上限值 = CPU的核数 * 4 例如是4核CPU，那么CPU的负载最好不要超过16，否则，CPU的压力就很大了 好比一个超市，有4个收银台，如果有16个顾客在排队结账...CPU的情况
了解数据库如何利用现代 CPU 的功能来提高性能。...大型分布式系统的性能优化通常是一个多变量问题，它结合了底层硬件、网络、操作系统调优或虚拟化层和应用程序架构方面的因素。 如此复杂的问题需要从多个角度进行探索。...让我们看看数据库如何通过利用现代硬件CPU来优化性能。 当编程书籍说 CPU 可以运行进程或线程时，“运行”意味着有一些简单的顺序指令执行。...理想情况下，您的数据库提供了限制跨内核通信需求的功能，但当通信不可避免时，它提供了高性能的非阻塞通信原语，以防止性能下降。 优化未来承诺设计 在多个核心之间协调工作的解决方案有很多。...不幸的是，这种方法并没有提供巨大的性能提升潜力。减少执行特定活动所需的指令数量是一种流行的优化实践，但开发人员无法无限地缩短任何代码。在某个时刻，代码会“冻结”——从字面上说。
作为前端出身的NodeJS开发者们，产生共鸣的那就是如何能够直观且快速发现性能瓶颈，能够像调试前端的JS代码那样可视化，堆栈化，接下来我们就针对常见的CPU性能分析方法来揭开NodeJS的CPU面纱。...一、CPU使用情况可视化展示（火焰图—Flame Graph） 充分利用劳动工具有助于帮助我们提升定位问题的效率，Linux kernal自带的系统性能分析工具perf，为我们提供函数级与指令级的热点查找.../flamegraph.pl --color=js –hash > xxx.svg，如下图： 二、CPU火焰图的理解与性能分析 2.1 通过上面的步骤采集出两种不同颜色系的火焰图，如下图 2.2 火焰图颜色对应关系...，如下表： 颜色 类型 绿色 JS代码调用 蓝色 优化编译代码 黄色 C++/C代码 红色 libuv系统调用 2.3 火焰图形状对应关系 形状 含义 每一个平面方块 一个函数在栈中的位置（也称一个栈帧...或者使用CPU很频繁 2.4 JSON序列化与反序列化火焰图分析 采用ab进行压力测试分析JSON.parse与JSON.stringify性能开销 压测命令：ab –n 3000000 -c 50
Linux越来越容易上手和使用，其用户越来越多，如何在Linux下测试CPU/GPU等性能呢？...除了显示有关系统的常规信息外，HardInfo还提供了一些基准测试工具来衡量您的硬件性能。...就CPU基准测试而言，它包括五种方法：CPU Blowfish，CPU CryptoHash，CPU斐波那契，CPU N-Queens和CPU Zlib。...Linux并非以其游戏能力和可能性而闻名，自然而然，没有太多可供用户用来测试其图形硬件的GPU基准测试工具。但是，有些基准测试套件可以帮助精确确定GPU性能的各个方面。...从技术上讲，Linux中所有可用的GPU基准测试工具当然只能在OpenGL渲染器下进行测试。尽管GPU可能与某些版本的Direct3D兼容，但无法在Linux下测试此渲染器。
1.sysbench基础知识 sysbench的cpu测试是在指定时间内，循环进行素数计算 素数（也叫质数）就是从1开始的自然数中，无法被整除的数，比如2、3、5、7、11、13、17等。...2.sysbench安装 # CentOS7下可使用yum安装 yum install sysbench 3.CPU压测命令 # 默认参数，素数上限10000，时间10秒，单线程 sysbench cpu...run 4.常用参数 –cpu-max-prime: 素数生成数量的上限 - 若设置为3，则表示2、3、5（这样要计算1-5共5次） - 若设置为10，则表示2、3、5、7、11、13、17、19、23...CPU speed: events per second: 650.74 // 所有线程每秒完成了650.74次event General statistics: total time...6.结果分析 如果有2台服务器进行CPU性能对比，当素数上限和线程数一致时： 相同时间，比较event 相同event，比较时间 时间和event都相同，比较stddev(标准差)
大多数Linux 发布版都定义了适当的缓冲区和其他 Transmission Control Protocol（TCP）参数。可以修改这些参数来分配更多的内存，从而改进网络性能。...因此，花一些时间对磁盘硬件进行优化是有意义的。 首先要做的是，确保在文件系统上禁用 atime 日志记录特性。atime 是最近访问文件的时间，每当访问文件时，底层文件系统必须记录这个时间戳。...为提高性能，可以根据设备资源情况， 设置各linux 用户的最大进程数，下面我把某linux用户的最大进程数设为10000个： ulimit -u 10000 对于需要做许多 socket...对其它子系统的影响：影响CPU利用率，尤其在有大量TCP连接、块尺寸又非常小时，内存的使用会明显增加。...如何预防性能下降 如下的sysctl命令用于改变安全设置，但是它也可以防止网络性能的下降。这些命令被设置为缺省值。
如果我们考虑发现热点，那么这个问题可以重新表述为程序中的哪个地方消耗了最多的 CPU 周期。人们通常将技术上称为采样的操作称为“性能分析”。...我们在 ISR 中执行多个步骤：首先，我们禁用计数；然后，我们记录 CPU 在计数器溢出时执行的指令；然后，我们将计数器重置为 N 并恢复基准测试。 现在，让我们回到值 N。...这意味着 Linux perf 将数字 N 设置为大约 4'500'000 以每秒收集 1000 个样本。数字 N 可以由工具根据实际 CPU 频率动态调整。...4 Linux perf 没有丰富的图形支持，因此查看源代码的热门部分非常不方便，但可以做到。...代码转换传递错误地处理了调试内部函数的存在，导致了不同的优化决策。它不会影响功能，只会影响性能。其中一些已经修复，但很难说是否存在其他问题。
因此，静态性能分析的范围非常窄。 静态性能分析器的输出相当低级，有时会将执行分解到 CPU 周期。通常，开发人员将其用于关键代码区域的细粒度调整，其中每个 CPU 周期都很重要。 静态分析器 vs....它们无法进行实际测量（执行时间、性能计数器），因为它们不运行代码。优点是您不需要拥有真正的硬件，可以针对不同代的 CPU 模拟代码。...案例研究：使用 UICA 优化 FMA 吞吐量 开发人员经常会问的一个问题是：“最新处理器拥有 10 多个执行单元；我该如何编写代码让它们一直保持繁忙？” 这确实是一个最难解决的问题之一。...-ffast-math 选项允许编译器重新关联浮点运算，我们将在 向量化章节中讨论这个选项如何帮助优化。顺便说一句，乘法在循环后只需要做一次。这肯定是程序员的疏忽，但希望编译器将来能够处理它。...最后，让我们提醒您，UICA 或任何其他静态性能分析器都不适合分析大段代码。但它们非常适合探索微架构效应。此外，它们还可以帮助您建立 CPU 工作方式的心理模型。
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