Linux 性能优化排查工具

下图1为 Linux 性能优化排查工具的总结

图1

诊断 CPU 工具

查看 CPU 核数

总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 
总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数

查看物理CPU个数 
cat /proc/cpuinfo| grep "physical id"| sort| uniq| wc -l

查看每个物理CPU中core的个数(即核数) 
cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq

查看逻辑CPU的个数 
cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| wc -l 
或者 top 后按 1，第三行开始数有几个CPU 就是几个逻辑CPU 如图2只有一个逻辑CPU0

图2

top

top命令可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。通过top命令所提供的互动式界面，用热键可以管理。

语法

top [选项]

选项

-b：以批处理模式操作； 
-c：显示完整的治命令； 
-d：屏幕刷新间隔时间； 
-I：忽略失效过程； 
-s：保密模式； 
-S：累积模式； 
-i<时间>：设置间隔时间； 
-u<用户名>：指定用户名； 
-p<进程号>：指定进程； 
-n<次数>：循环显示的次数。

图3

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在 Linux 命令终端输入 top 后屏幕将会显示如图3显示的信息，那么这些信息显示的是什么意思呢？下面将针对每行信息进行回答。

如下图4所示，红框区域所显示信息为系统统计信息，黄框显示信息为进程信息 

图4

系统统计信息

第一行：top - 02:17:40 up 53 days, 5:15, 1 user, load average: 0.02, 0.04, 0.01

• 02:17:40 表示系统当前时间。
• up 53 days, 5:15 up 是 uptime 的意思表示当前系统运行的时长，图4 系统运行时长为 53天5小时15分钟。
• 1 user 就很简单了表示当前只有一个用户连接。
• load average 是看性能的时候比较重要的一个指标表示系统负载，也就是任务队列的平均长度，后面三个数分别表示1分钟、5分钟、15分钟。如果是单cpu当这个值超过1的时候需要检查系统是否出现异常，这个值当超过5的时候基本上系统已经处于死机状态。

关于 load average 推荐阅读阮一峰的文章：http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/07/linux_load_average_explained.html

第二行：Tasks: 119 total, 1 running, 118 sleeping, 0 stopped, 0 zombie

用于统计系统上进程信息，119 total 表示系统中总进程数为119，1 running 表示当前正在运行的进程有一个, 118 sleeping 表示当前休眠的进程有 118 个, 0 stopped 表示当前停止的进程, o zombie 表示僵尸进程

第三行：Cpu(s): 0.3%us, 0.7%sy, 0.0%ni, 99.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

这里默认显示所有 CPU 的总状态，按下 1 键即可显示所有逻辑 CPU 状态。

• us(userspace) 表示用户空间占用CPU时间百分比。
• sy 表示内核空间占用CPU时间百分比。
• ni 明白 ni 之前需要先了解一个知识点，Linux 系统通过 nice 值来设置进程优先级 nice 值越高优先级越低，nice 可以被手动设置， ni 在这里就表示被手动设置过 nice 值的进程占用 CPU 时间百分比。
• id 就是 idle 表示 CPU 空闲时间的百分比，
• wa 就是 waiting 的意思表示 CPU 在等待 I/O 上花费的时间百分比，
• hi 全称是 hardware interrupts 表示 CPU 处理硬件中断花费的时间百分比，比如在键盘上敲一个键。
• si 全称是 software interrupts 软件通过发出特殊 CPU 指令中断，表示 CPU 在处理软件中断花费的时间百分比。
• st 全称是 steal time(被偷走的时间) CPU 花费在虚拟机上的时间百分比。

第四行：Mem: 520132k total, 254340k used, 265792k free, 24916k buffers

Mem 就是内存信息，其他都是字面意思

• total — 物理内存总量
• used — 使用中的内存总量
• free — 空闲内存总量
• buffers — 缓存的内存量

第五行：Swap: 135164k total, 7176k used, 127988k free, 105748k cached

swap交换分区信息

• total — 交换区总量
• used — 使用的交换区总量
• free — 空闲交换区总量
• cached — 缓冲的交换区总量

系统进程信息

• PID — 进程id
• USER — 进程所有者
• PR — 进程优先级
• NI — nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级
• VIRT — 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
• RES — 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
• SHR — 共享内存大小，单位kb
• S — 进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程
• %CPU — 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
• %MEM — 进程使用的物理内存百分比
• TIME+ — 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
• COMMAND — 进程名称（命令名/命令行）

排查技巧

通过 top –H -p 查看运行时间较长线程

参考资料：
https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-performance-tuning-practice/index.html
https://www.cnblogs.com/peida/archive/2012/12/24/2831353.html
https://www.booleanworld.com/guide-linux-top-command/
http://www.blogjava.net/hankchen/archive/2012/05/09/377735.html