一.Linux内存工作原理 1,内存映射 Linux内核给每个进程都提供了一个独立的虚拟空间,并且这个地址空间是连续的.这样,进程就可以很方便地访问内存,更确切地说是访问虚拟内存. 虚拟地址空间的内部又被分为内核空间和用户空间两部分,不同字长(也就是单个CPU指令可以处理数据的最大长度)的处理器,地址空间的范围也不同.比如常见的32位和64位系统 32位系统的内核空间占用1G,位于最高处,剩下的3G是用户空间 64位系统的内核空间和用户空间都是128T,分别占据整个内存空间的最高处和最低处,剩下…

一.分析CPU瓶颈 1,性能指标 a>CPU使用率 CPU使用率描述了非空闲时间占总CPU时间的百分比,根据CPU上运行任务的不同可以分为:用户CPU.系统CPU.等待I/O CPU.软中断和硬中断等 用户CPU使用率,包括用户态CPU使用率(user)和低优先级用户态CPU使用率(nice),表示CPU在用户态运行的时间百分比.用户CPU使用率高,通常说明有应用程序比较繁忙 系统CPU使用率,表示CPU在内核态运行的时间百分比(不包括中断).系统CPU使用率高,说明内核比较繁忙 等待I/O的C…

一.软中断 1,中断的定义 a>定义 举例:你点了一份外卖,在无法获知外卖进度的情况下,配送员送外卖是不等人的,到了发现没人取会直接走,所以你只能苦苦等着,时不时去门口看送到没有,无法干别的事情.优化方式就是约定让配送员送到后打电话告知就行,这里打电话就是属于一种中断. 定义:中断其实是一种异步的事件处理机制,可以提高系统的并发处理能力.由于中断处理程序会打断其他进程的运行,所以为了较少对正常进程运行的调度的影响,中断处理程序就需要尽可能快地运行. b>问题 举例:如果定了两份外卖,一份主食一…

[转]一文掌握 Linux 性能分析之内存篇 前面我们已经学习了 CPU 篇,这篇来看下内存篇. 01 内存信息 同样在分析内存之前,我们得知到怎么查看系统内存信息,有以下几种方法. 1.1 /proc/meminfo 这个文件记录着比较详细的内存配置信息,使用 cat /proc/meminfo 查看. 我们比较关心的是下面几个字段: MemTotal:系统总内存,由于 BIOS.内核等会占用一些内存,所以这里和配置声称的内存会有一些出入,比如我这里配置有 2G,但其实只有 1.95G 可用.…

一.上节回顾 专栏更新至今,四大基础模块的最后一个模块——网络篇,我们就已经学完了.很开心你还没有掉队,仍然在积极学习思考和实践操作,热情地留言和互动.还有不少同学分享了在实际生产环境中,碰到各种性能问题的分析思路和优化方法,这里也谢谢你们. 今天是性能优化答疑的第五期.照例,我从网络模块的留言中,摘出了一些典型问题,作为今天的答疑内容,集中回复.同样的,为了便于你学习理解,它们并不是严格按照文章顺序排列的. 每个问题,我都附上了留言区提问的截屏.如果你需要回顾内容原文,可以扫描每个问题右下方的…

一.上节回顾 上一节,我们了解了 NAT(网络地址转换)的原理,学会了如何排查 NAT 带来的性能问题,最后还总结了 NAT 性能优化的基本思路.我先带你简单回顾一下. NAT 基于 Linux 内核的连接跟踪机制,实现了 IP 地址及端口号重写的功能,主要被用来解决公网 IP 地址短缺的问题. 在分析 NAT 性能问题时,可以先从内核连接跟踪模块 conntrack 角度来分析,比如用systemtap.perf.netstat 等工具,以及 proc 文件系统中的内核选项,来分析网络协议栈的…

一.上节回顾 上一节,我们一起学习了,应用程序监控的基本思路,先简单回顾一下.应用程序的监控,可以分为指标监控和日志监控两大块. 指标监控,主要是对一定时间段内的性能指标进行测量,然后再通过时间序列的方式,进行处理.存储和告警. 而日志监控,则可以提供更详细的上下文信息,通常通过 ELK 技术栈,来进行收集.索引和图形化展示. 在跨多个不同应用的复杂业务场景中,你还可以构建全链路跟踪系统.这样,你就可以动态跟踪调用链中各个组件的性能,生成整个应用的调用拓扑图,从而加快定位复杂应用的性能问题. 不…

一.上节回顾 上一节,我带你一起梳理了,性能问题分析的一般步骤.先带你简单回顾一下. 我们可以从系统资源瓶颈和应用程序瓶颈,这两个角度来分析性能问题的根源. 从系统资源瓶颈的角度来说,USE 法是最为有效的方法,即从使用率.饱和度以及错误数这三个方面,来分析 CPU.内存.磁盘和文件系统 I/O.网络以及内核资源限制等各类软硬件资源.至于这些资源的分析方法,我也带你一起回顾了,咱们专栏前面几大模块的分析套路. 从应用程序瓶颈的角度来说,可以把性能问题的来源,分为资源瓶颈.依赖服务瓶颈以及应用自身…

平均负载 指单位时间内,系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数,即平均活跃进程数 可运行状态:正在使用CPU或者正在等待CPU 的进程,也就是我们常用 ps 命令看到的,处于 R 状态 (Running 或者 Runnable)的进程 不可中断状态:正处于内核态关键流程中的进程,并且这些流程是不可打断的,比如最常见的是等待硬件设备的 I/O 响应,也就是我们在 ps 命令中看到的 D 状态 (Uninterruptible Sleep, 也称为 Disk Sleep )的进程 平均负载为多…

一.上节回顾 上一节,我们一起学习了怎么使用动态追踪来观察应用程序和内核的行为.先简单来回顾一下.所谓动态追踪,就是在系统或者应用程序还在正常运行的时候,通过内核中提供的探针,来动态追踪它们的行为,从而辅助排查出性能问题的瓶颈. 使用动态追踪,便可以在不修改代码也不重启服务的情况下,动态了解应用程序或者内核的行为.这对排查线上的问题.特别是不容易重现的问题尤其有效. 在 Linux 系统中,常见的动态追踪方法包括 ftrace.perf.eBPF/BCC 以及 SystemTap 等. 使用 p…