《Troubleshooting SQL Server》读书笔记-CPU使用率过高（上）
第三章 High CPU Utilization.
CPU使用率过高问题很容易被发现，但是诊断却不是很容易。CPU使用过高很多时候会成为其它问题的替罪羊，所以在确认和故障诊断时要抽丝剥茧。
调查CPU压力
三个主要的工具：性能监视器，SQLTrace,DMV.
性能监视器：首先用它来确认是SQL Server还是其它进程使用了过多的CPU。主要计数器有：
Processor/ %Privileged Time :在特权模式下进程线程执行代码所花时间的百分比。基本可以认为是Windows核心使用的CPU
Processor/ %User Time :处理器处于用户模式的时间百分比。应用程序的使用的CPU。
Process (sqlservr.exe)/ %Processor Time :SQLServer.exe线程使用处理器执行指令所花的时间百分比。
还有一些与SQL Server相关CPU消耗的计数器：
SQLServer:SQL Statistics/Auto-Param Attempts/sec
SQLServer:SQL Statistics/Failed Auto-params/sec
SQLServer:SQL Statistics/Batch Requests/sec
SQLServer:SQL Statistics/SQL Compilations/sec
SQLServer:SQL Statistics/SQL Re-Compilations/sec
SQLServer:Plan Cache/Cache hit Ratio
SQLTrace: 通过Profiler生成SQLTrace脚本，进行服务器端跟踪，来获得高CPU使用时详细信息。
DMV：a. 使用sys.dm_os_wait_stats来得到signal wait,确认CPU压力的程度.
b. 使用sys.dm_os_wait_stats和sys.dm_os_schedulers观察等待类型
c. 使用sys.dm_exec_query_stats和sys.dm_exec_sql_text找出高CPU使用的执行计划和对应的查询
d. 使用sys.dm_os_waiting_tasks观察当前与CPU使用相关等待类型
e. 使用sys.dm_exec_requests正在执行的查询的资源使用状况
调查CPU相关的等待统计：请求执行前，包含请求的会话必需等待，SQL Server会记录等待原因和时间。通过sys.dm_os_wait_stats查询这些信息。
信号等待时间(Signal wait time)：sys.dm_os_wait_stats的wait_time_ms表示等待类型的总共等待时间，signal_wait_time_ms表示线程收到段义和到重新执行间的等待时间，
这些时间主要花在runnable队列里，是纯CPU等待。
通过以下查询得到信号等待的时间比率：
SELECT SUM (signal_wait_time_ms) AS TotalSignalWaitTime ,
( SUM (CAST(signal_wait_time_ms AS NUMERIC(20, 2)))
/ SUM (CAST(wait_time_ms AS NUMERIC(20, 2))) * 100 )
AS PercentageSignalWaitsOfTotalTime
FROM sys .dm_os_wait_stats
也可以查询各类资源等待的比率，下面是等待top 10:
SELECT TOP ( 10 )
wait_type ,
waiting_tasks_count ,
( wait_time_ms - signal_wait_time_ms ) AS resource_wait_time ,
max_wait_time_ms ,
CASE waiting_tasks_count
WHEN 0 THEN 0
ELSE wait_time_ms / waiting_tasks_count
END AS avg_wait_time
FROM sys .dm_os_wait_stats
WHERE wait_type NOT LIKE '%SLEEP%' -- remove eg. SLEEP_TASK and
-- LAZYWRITER_SLEEP waits
AND wait_type NOT LIKE 'XE%'
AND wait_type NOT IN -- remove system waits
( 'KSOURCE_WAKEUP', 'BROKER_TASK_STOP', 'FT_IFTS_SCHEDULER_IDLE_WAIT' ,
'SQLTRACE_BUFFER_FLUSH', 'CLR_AUTO_EVENT', 'BROKER_EVENTHANDLER',
'BAD_PAGE_PROCESS', 'BROKER_TRANSMITTER' , 'CHECKPOINT_QUEUE',
'DBMIRROR_EVENTS_QUEUE', 'SQLTRACE_BUFFER_FLUSH', 'CLR_MANUAL_EVENT',
'ONDEMAND_TASK_QUEUE', 'REQUEST_FOR_DEADLOCK_SEARCH' , 'LOGMGR_QUEUE',
'BROKER_RECEIVE_WAITFOR' , 'PREEMPTIVE_OS_GETPROCADDRESS',
'PREEMPTIVE_OS_AUTHENTICATIONOPS', 'BROKER_TO_FLUSH' )
ORDER BY wait_time_ms DESC
与CPU相关的等待类型主要有SOS_SCHEDULER_YIELD,CXPACKET和CMEMTHREAD
SOS_SCHEDULER_YIELD: SQL Server计划程序是协同的多任务计划程序。查询占用一小段时间的CPU后自发地让出CPU给后面的查询，
并且回到可运行队列等待重新被运行，这种等待就是SOS_SCHEDULER_YIELD。
如果此等待时间在sys.dm_exec_requests或者sys.dm_os_waiting_tasks过多，则表示有高CPU使用的查询需要优化或者需要增加CPU。
CXPACKET：多处理器运行并行查询时，当同步多个线程间的查询处理器交换迭代器时出现。
CMEMTHREAD：等待同步内存对象。有些内存对象是不请允许并发访问的，当多个线程试图访问此内存对象时，就会等待。
调查计划程序队列(scheduler queues)：scheduler_id<255的是隐藏的系统计划程序，如DAC，备份等。
SELECT scheduler_id ,
current_tasks_count,
runnable_tasks_count
FROM sys.dm_os_schedulers
WHERE scheduler_id < 255
SELECT TOP ( 10 )
SUBSTRING(ST.text, ( QS .statement_start_offset / 2 ) + 1,
( ( CASE statement_end_offset
WHEN -1 THEN DATALENGTH (st.text)
ELSE QS .statement_end_offset
END - QS .statement_start_offset ) / 2 ) + 1)
AS statement_text ,
execution_count ,
total_worker_time / 1000 AS total_worker_time_ms ,
( total_worker_time / 1000 ) / execution_count
AS avg_worker_time_ms ,
total_logical_reads ,
total_logical_reads / execution_count AS avg_logical_reads ,
total_elapsed_time / 1000 AS total_elapsed_time_ms ,
( total_elapsed_time / 1000 ) / execution_count
AS avg_elapsed_time_ms ,
qp .query_plan
FROM sys .dm_exec_query_stats qs
CROSS APPLY sys .dm_exec_sql_text(qs.sql_handle ) st
CROSS APPLY sys .dm_exec_query_plan(qs.plan_handle) qp
ORDER BY total_worker_time DESC