我通过阅读各种相关书籍,从操作系统原理.到 Linux内核,再到硬件驱动程序等等.   把观察到的性能问题跟系统原理关联起来,特别是把系统从应用程序.库函数.系统调用.再到内核和硬件等不同的层级贯穿起来.   性能优化是个系统工程,总是牵一发而动全身,它涉及了从程序设计.编程语言,再到系统.存储.网络等各种底层基础设施的方方面面.每一个组件都有可能出问题,而且很有可能多个组件同时出问题.   讲解 Linux 性能的基本指标.工具,以及相应的观测.分析和调优方法.包括 CPU 性能.磁盘 I…

  磁盘为系统提供了最基本的持久化存储.   文件系统则在磁盘的基础上,提供了一个用来管理文件的树状结构. 文件系统:索引节点和目录项   文件系统是对存储设备上的文件,进行组织管理的机制.组织方式不同,就会形成不同的文件系统.   在 Linux 中一切皆文件,不仅普通的文件和目录,就连块设备.套接字.管道等,也都要通过统一的文件系统来管理.   Linux 文件系统为每个文件都分配两个数据结构,索引节点(index node)和目录项(directory entry),分别记录文件的元信息和…

性能优化方法论   动手优化性能之前,需要明确以下三个问题:   (1)如何评估性能优化的效果? 确定性能的量化指标.测试优化前的性能指标.测试优化后的性能指标.   量化指标的选择.至少要从应用程序和系统资源这两个维度,分别选择不同的指标:1)应用程序的维度,我们可以用吞吐量和请求延迟来评估应用程序的性能.2)系统资源的维度,我们可以用 CPU 使用率来评估系统的 CPU 使用情况.   行性能测试注意点:1)避免性能测试工具干扰应用程序的性能:2)避免外部环境的变化影响性能指标的评估.   …

(1)磁盘 I/O 性能指标 文件系统和磁盘 I/O 指标对应的工具 文件系统和磁盘 I/O 工具对应的指标 (2)磁盘 I/O 问题定位分析思路 (3)I/O 性能优化思路 Step 1:首先采用 I/O 基准测试工具得到文件系统或磁盘 I/O 的极限性能,作为优化的目标. Step 2:从应用程序.文件系统以及磁盘角度,分别对 I/O 性能进行优化. 1 文件系统或磁盘 I/O 的基准测试工具:fio ( Flexible I/O Tester ) # Ubuntu apt-get inst…

  Buffer 是缓冲区,而 Cache 是缓存,两者都是数据在内存中的临时存储.   避免跟文中的"缓存"一词混淆,而文中的"缓存",则通指内存中的临时存储. free $ man free buffers Memory used by kernel buffers (Buffers in /proc/meminfo) cache Memory used by the page cache and slabs (Cached and SReclaimable i…

磁盘   磁盘是可以持久化存储的设备,按照存储介质来分类:   (1)机械磁盘(硬盘驱动器,Hard Disk Driver,HDD),主要由盘片和读写磁头组成,数据就存储在盘片的环状磁道中.在读写数据前,需要移动读写磁头,定位到数据所在的磁道,然后才能访问数据.如果 I/O 请求刚好连续,那就不需要磁道寻址,自然可以获得最佳性能,这就是连续 I/O 的工作原理.与之相对应的,当然就是随机 I/O,它需要不停地移动磁头,来定位数据位置,所以读写速度就会比较慢.机械磁盘的最小读写单位是 512 字…

网络模型 为了解决网络互联中异构设备的兼容性问题,并解耦复杂的网络包处理流程,国际标准化组织制定了开放式系统互联通信参考模型(Open System Interconnection Reference Model),简称 OSI 网络模型.OSI 模型把网络互联的框架分为应用层.表示层.会话层.传输层.网络层.数据链路层以及物理层等 七层网络模型,每个层负责不同的功能. 应用层 Application,负责为应用程序提供统一的接口. 表示层 Presentation,负责把数据转换成兼容接收系统…

  CPU使用率是单位时间内CPU使用情况的统计,以百分比方式展示. $ top top - 11:46:45 up 7 days, 11:52, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.00 Tasks: 198 total, 1 running, 197 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.2 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st K…

缓存命中率   缓存命中率,是指直接通过缓存获取数据的请求次数,占所有数据请求次数的百分比,可以衡量缓存使用的好坏.命中率越高,表示使用缓存带来的收益越高,应用程序的性能也就越好.   实际上,缓存是现在所有高并发系统必需的核心模块,主要作用就是把经常访问的数据(也就是热点数据),提前读入到内存中.这样,下次访问时就可以直接从内存读取数据,而不需要经过硬盘,从而加快应用程序的响应速度.   cachestat 提供了整个操作系统缓存的读写命中情况.   cachetop 提供了每个进程的缓存命中…

  linux操作系统是将CPU轮流分配给任务,分时执行的.而每次执行任务时,CPU需要知道CPU寄存器(CPU内置的内存)和程序计数器PC(CPU正在执行指令和下一条指令的位置)值,这些值是CPU执行任务所依赖的环境,也就是CPU上下文.   CPU上下文切换,就是把前一个任务的CPU上下文(CPU寄存器和程序计数器)保存起来,然后加载入新任务的上下文到CPU寄存器和程序计数器中,最后跳转到程序计数器所指的位置,运行新任务.   保存下来的上下文会在系统内核中,并在任务重新调度执行时再次加载进…