CPU性能优化的常用工具都有哪些

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我们在前几期的文章中曾经给大家简单分析了关于CPU性能优化的一些指标的问题，而想要做好性能优化就不得不使用到一些相关的工具了，下面我们就通过案例分析来了解一下这些工具的类型吧。

一、平均负载的案例。我们先用uptime，查看了系统的平均负载;而在平均负载升高后，又用mpstat和pidstat，分别观察了每个CPU和每个进程CPU的使用情况，进而找出了导致平均负载升高的进程，也就是我们的压测工具stress。

二、上下文切换的案例。我们先用vmstat，查看了系统的上下文切换次数和中断次数;然后通过pidstat，观察了进程的自愿上下文切换和非自愿上下文切换情况;后通过pidstat，观察了线程的上下文切换情况，找出了上下文切换次数增多的根源，也就是我们的基准测试工具sysbench。

三、进程CPU使用率升高的案例。我们先用top，查看了系统和进程的CPU使用情况，发现CPU使用率升高的进程是php-fpm;再用perftop，观察php-fpm的调用链，终找出CPU升高的根源，也就是库函数sqrt()。

四、系统的CPU使用率升高的案例。我们先用top观察到了系统CPU升高，但通过top和pidstat，却找不出高CPU使用率的进程。于是，我们重新审视top的输出，又从CPU使用率不高但处于Running状态的进程入手，找出了可疑之处，终通过perfrecord和perfreport，发现原来是短时进程在捣鬼。

另外，对于短时进程，我还介绍了一个专门的工具execsnoop，它可以实时监控进程调用的外部命令。

五、不可中断进程和僵尸进程的案例。我们先用top观察到了iowait升高的问题，并发现了大量的不可中断进程和僵尸进程;接着我们用dstat发现是这是由磁盘读导致的，于是又通过pidstat找出了相关的进程。但我们用strace查看进程系统调用却失败了，终还是用perf分析进程调用链，才发现根源在于磁盘直接I/O。

我们通过top观察到，系统的软中断CPU使用率升高;接着查看/proc/softirqs，找到了几种变化速率较快的软中断;然后通过sar命令，发现是网络小包的问题，后再用tcpdump，找出网络帧的类型和来源，确定是一个SYNFLOOD攻击导致的。

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