04讲基础篇:经常说的CPU上下文切换是什么意思(下)
具体分析
自愿上下文切换变多了,说明进程都在等待资源,有可能发生了 I/O 等其他问题;
非自愿上下文切换变多了,说明进程都在被强制调度,也就是都在争抢 CPU,说明 CPU 的确成了瓶颈;
中断次数变多了,说明 CPU 被中断处理程序占用,还需要通过查看 /proc/interrupts 文件来分析具体的中断类型。
小结
碰到上下文切换次数过多的问题时,我们可以借助 vmstat 、 pidstat 和 /proc/interrupts 等工具,来辅助排查性能问题的根源。
过多上下文切换会缩短进程运行时间 vmstat 1 1:分析内存使用情况、cpu上下文切换和中断的次数。cs每秒上下文切换的次数,in每秒中断的次数,r运行或等待cpu的进程数,b中断睡眠状态的进程数。 pidstat -w 5:查看每个进程详细情况。cswch(每秒自愿)上下文切换次数,如系统资源不足导致,nvcswch每秒非自愿上下文切换次数,如cpu时间片用完或高优先级线程 案例分析: sysbench:多线程的基准测试工具,模拟context switch 终端1:sysbench --threads=10 --max-time=300 threads run 终端2:vmstat 1:sys列占用84%说明主要被内核占用,ur占用16%;r就绪队列8;in中断处理1w,cs切换139w==>等待进程过多,频繁上下文切换,内核cpu占用率升高 终端3:pidstat -w -u 1:sysbench的cpu占用100%(-wt发现子线程切换过多),其他进程导致上下文切换 watch -d cat /proc/interupts :查看另一个指标中断次数,在/proc/interupts中读取,发现重调度中断res变化速度最快 总结:cswch过多说明资源IO问题,nvcswch过多说明调度争抢cpu过多,中断次数变多说明cpu被中断程序调用
登录到服务器,现在系统负载怎么样 。 高的话有三种情况,首先是cpu使用率 ,其次是io使用率 ,之后就是两者都高 。
cpu 使用率高,可能确实是使用率高, 也的可能实际处理不高而是进程太多切换上下文频繁 , 也可能是进程内线程的上下文切换频繁
io 使用率高 , 说明 io 请求比较大, 可能是 文件io 、 网络io 。
工具 :
系统负载 : uptime ( watch -d uptime)看三个阶段平均负载
系统整体情况 : mpstat (mpstat -p ALL 3) 查看 每个cpu当前的整体状况,可以重点看用户态、内核态、以及io等待三个参数
系统整体的平均上下文切换情况 : vmstat (vmstat 3) 可以重点看 r (进行或等待进行的进程)、b (不可中断进程/io进程) 、in (中断次数) 、cs(上下文切换次数)
查看详细的上下文切换情况 : pidstat (pidstat -w(进程切换指标)/-u(cpu使用指标)/-wt(线程上下文切换指标)) 注意看是自愿上下文切换、还是被动上下文切换
io使用情况 : iostat
模拟场景工具 :
stress : 模拟进程 、 io
sysbench : 模拟线程数
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