必须了解的Linux性能基础知识( 四 ) _Linux性能

如果 CPU 所操作的数据在缓存中，则可以直接读取，称为缓存命中。命中缓存可以带来很大的性能提升。因此，考虑 CPU 的缓存命中率对于 linux 性能也至关重要。
查看系统的内存情况，可通过 top 或 free 命令。比如，free 命令输出格式为：
$ freetotalusedfreesharedbufferscachedMem:989792489756225214169960147800062018692Swap:000输出分别是物理内存 Mem 和交换分区 Swap 的使用情况。其中，每一列分别是：

total ，总内存大小。
used，已使用内存的大小。
free，未使用的内存大小。
shared，共享内存的大小。
buffers/cached，缓存和缓冲区的大小

查看 buffers 和 cache 的变化情况，可通过 vmstat 命令，输出格式：

$ vmstat 1 1procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu---- rbswpdfreebuffcachesisobiboincs us sy id wa 900 1571640 1478044 6203479200011200 738 190

buffer 和 cache 就是上面所说的缓存和缓冲区的大小，单位为 KB 。
bi 和 bo 分别表示块设备读取和写入的大小，单位为块 / 秒。linux 中块的大小是 1KB，故单位等价于 KB/s 。

实践下面就目前机器出现的系统使用率过高的情况进行排查。
通过 top 可以查看当前的系统性能情况：

$ toptop - 16:41:29 up 285 days,5:59,2 users,load average: 9.82, 11.53, 12.92Tasks: 2010 total,9 running, 2000 sleeping,0 stopped,1 zombieCpu(s): 34.5%us,6.5%sy,0.0%ni, 57.6%id,0.5%wa,0.0%hi,0.9%si,0.0%stMem:98979248k total, 97548032k used,1431216k free,1478084k buffersSwap:0k total,0k used,0k free, 62122812k cachedPID USERPRNIVIRTRESSHR S %CPU %MEMTIME+COMMAND13159 user200 9128m 6.1g13m S906.5 160516:12 mongod19638 root200929m 882m520 R580.90:01.81 supervisord...

CPU用户使用率为 34.5%，系统使用率为 6.5%，空闲时间占 57.6%，系统使用流畅。可以看出，当前的系统是比较空闲的。
然后，我执行某些操作。再通过 top 命令查看当前的系统性能情况：

$ topTasks: 2020 total,16 running, 2004 sleeping,0 stopped,0 zombieCpu(s): 64.5%us, 13.6%sy,0.0%ni, 20.5%id,0.2%wa,0.0%hi,1.1%si,0.0%stMem:98979248k total, 98003524k used,975724k free,1478128k buffersSwap:0k total,0k used,0k free, 62228740k cachedPID USERPRNIVIRTRESSHR S %CPU %MEMTIME+COMMAND13159 user200 9128m 6.2g13m S2496.5 160538:08 mongod15108 root200929m 882m620 R730.90:02.24 supervisord15121 root200929m 882m620 R660.90:02.03 supervisord15122 root200929m 882m620 R660.90:02.03 supervisord...

可以发现，系统使用率已经增至了原来的一倍。CPU使用率除了服务 mongod 最高以外，有几个 supervisord 启动的服务也出现了CPU使用率增高的情况。通过 pidstat 命令分析这些进程的系统资源占用情况：
$ pidstat -p 15108Linux 3.2.0-23-generic (cs)06/26/2021_x86_64_(24 CPU)05:03:14 PMPID%usr %system%guest%CPUCPUCommand发现该进程并没有输出任何的资源使用信息。是 pidstat 指令出故障了？可以通过 ps 指令来交叉确认一下：
$ ps aux | grep 151082003142110.00.08748948 pts/2S+17:070:00 grep --color=auto 15108确实没有输出。现在发现问题了，原来是进程已经不存在了，所以 pidstat 没有任何输出。继续分析其他几个高 CPU使用率的进程，发现亦如此。既然进程没有了，那么性能问题应该已经没有了吧。通过 top 命令确认下：

$ topTasks: 2019 total,18 running, 2001 sleeping,0 stopped,0 zombieCpu(s): 60.5%us, 13.4%sy,0.0%ni, 24.7%id,0.4%wa,0.0%hi,1.1%si,0.0%stMem:98979248k total, 98118260k used,860988k free,1478272k buffersSwap:0k total,0k used,0k free, 62353676k cachedPID USERPRNIVIRTRESSHR S %CPU %MEMTIME+COMMAND13159 user200 9129m 6.2g13m S2606.5 160559:54 mongod27114 root200929m 882m580 R630.90:01.94 supervisord27145 root200929m 882m600 R600.90:01.87 supervisord...

好像问题依旧存在，系统CPU使用率依旧很高。仔细查看 top 的输出，发现 supervisord 进程的 pid 每次都有变化，现在已经变成了 27114 。进程的 PID 号在变化，说明了什么？有两点：