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…

  软中断(softirq)会导致CPU 使用率升高   中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制,它会打断进程的正常调度和执行,然后调用内核中的中断处理程序来响应设备的请求.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,为了减少对正常进程运行调度的影响,中断处理程序就需要尽可能快地运行.并且当CPU执行在中断处理函数中时,不会响应同时发生的又一次中断.   所以为了加快中断处理程序执行和解决中断丢失的问题,Linux将中断分为上半部和…

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…

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.   …

  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…

  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…

(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…

CPU性能指标      (1)CPU使用率:1) 用户态CPU使用率(包括用户态 user 和低优先级用户态 nice).2) 系统CPU使用率.3) 等待 I/O 的CPU使用率.4) 软中断和硬中断的CPU使用率.5) 虚拟机占用的CPU使用率.   (2)平均负载 Load Average:过去 1 分钟.过去 5 分钟和过去 15 分钟的平均负载   (3)进程上下文切换:1) 无法获取资源而导致的自愿上下文切换:2) 被系统强制调度导致的非自愿上下文切换.   (4)CPU缓存命中率…

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…