Linux系统调优详解（十）——CPU调优

今天继续给大家介绍Linux运维相关知识，本文主要内容是CPU调优。

一、CPU中断次数查看

在进行Linux系统CPU调优时，我们有时需要查看CPU的中断次数。此时，我们应该执行命令：

grep HZ /boot/config-3.10.0-957.el7.x86_64 

该命令执行结果如下所示：

注意到上图中的CONFIG_HZ，该参数即表示当前内核中CPU每秒有1000次中断。

二、进程优先级设置

在Linux系统中，我们可以使用nice和renice命令来调整进程的优先级，使得我们指定的进行获得更高的CPU调度或者相反。
相关知识和命令在Linux进程控制与进程优先级一文中有详细介绍，在这里就不过多赘述了。对Linux进程优先级设置还存在疑惑的可以自行查询该文章。

三、CPU亲和力设置

CPU亲和力是一种CPU调度特性，在当前系统中存在多核CPU的前提下，可以将一个进程“绑定到”某一个CPU上，使其固定在一个CPU上调度，从而减少进程在不同CPU之间的开销。
CPU亲和力的设置需要使用taskset命令。taskset命令常用命令示例如下：
1、指定运行命令进程的CPU亲和力
执行命令：

taskset -c 1 vi 123.txt

可以执行vi 123.txt的命令，并且将该命令执行的进程CPU亲和力设置为1。
2、查看进程的CPU亲和力
我们查询到上述进程的PID为7362，然后执行命令：

taskset -p 7362

即可查询该进程的CPU亲和力，结果如下所示：

在上图中我们可以看到，该命令执行后，返回了该进程的CPU亲和力的掩码。
该掩码应该如下理解：
我们按照CPU进行编号，从0开始，在本系统中，一共有4个CPU，因此编号为0、1、2、3。
每个CPU，如果该进程对其亲和，就设置为1，如果不亲和，就设置为0。这样，就会得到4个数值，我们按照二进制的方式将其组合，并按照16进制的方式显示，这样，我们就可以很容易的得到该进程CPU亲和力的掩码。
在本实例中，该进程亲和于CPU编号1，因此其二进制码为0010，换算成16进制，即为2。类似的，在默认情况下，一个进程对所有的CPU都亲和，因此其二进制码为1111，换算成16进制，即为f。
3、修改进程的CPU亲和力
执行命令：

taskset cp 1,2,3 7362

可以将PID为7362的进程的CPU亲和力设置为1,2,3，该命令执行结果如下所示：

从上图可以看出，修改后该进程的CPU亲和力掩码为e，换算成二进制码即为1110，即对1,2,3三个CPU亲和。

四、CPU性能和利用率

一般情况下，一个CPU处理器上运行的队列数不应该超过3个，如果超过3个，就表示当前系统负载过大。
另外，如果一个CPU被充分利用，那么其利用率比率应该是：
用户态：65%-70%
内核态：30%-35%
空闲态：0-5%
另外，上下文切换的数目会直接影响到CPU的使用率，如果CPU使用率始终保持在上述状态，那么即使上下文切换的数目即使非常大，那么也是正常的。
从大量的分析和实践中，我们可以得到系统CPU使用的以下结论：
1、如果当前系统中上下文切换的数目高于中断的数目，说明内核中的非常多时间消耗在上下文切换线程上。
2、如果等待IO的时间非常多，用户使用时间比较低，那么就表示当前系统中磁盘IO存在瓶颈。
3、在2的情况下，可能会有一些进程阻塞在IO请求上，因此在运行队列中可能会有一些可运行状态的线程在等待执行。
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