如何執行_Linux如何檢視CPU執行狀態？
技術標籤：如何執行
CPU 是影響 Linux 效能的主要因素之一，本節將介紹幾個可以用來檢視 CPU 效能的命令。
Linux CPU效能分析：vmstat命令
vmstat 命令可以顯示關於系統各種資源之間相關效能的簡要資訊，在 《Linux vmstat命令》一節中，我們已經對此命令的基本格式和用法做了詳細的介紹，因此不再贅述，這裡主要用它來看 CPU 的一個負載情況。下面是 vmstat 命令在當前測試系統中的輸出結果：
[[email protected] ~]# vmstat 2 3procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st1 0 8 247512 39660 394168 0 0 31 8 86 269 0 1 98 1 00 0 8 247480 39660 394172 0 0 0 0 96 147 4 0 96 0 00 0 8 247484 39660 394172 0 0 0 66 95 141 2 2 96 0 0
通過分析 vmstat 命令的執行結果，可以獲得一些與當前 Linux 執行效能相關的資訊。比如說：
r 列表示執行和等待 CPU 時間片的程序數，如果這個值長期大於系統 CPU 的個數，就說明 CPU 不足，需要增加 CPU。
swpd 列表示切換到記憶體交換區的記憶體數量(以 kB 為單位)。如果 swpd 的值不為 0，或者比較大，而且 si、so 的值長期為 0，那麼這種情況下一般不用擔心，不用影響系統性能。
cache 列表示快取的記憶體數量，一般作為檔案系統快取，頻繁訪問的檔案都會被快取。如果快取值較大，就說明快取的檔案數較多，如果此時 I/O 中 bi 比較小，就表明檔案系統效率比較好。
一般情況下，si(資料由硬碟調入記憶體)、so(資料由記憶體調入硬碟) 的值都為 0，如果 si、so 的值長期不為 0，則表示系統記憶體不足，需要增加系統記憶體。
如果 bi+bo 的參考值為 1000 甚至超過 1000，而且 wa 值較大，則表示系統磁碟 I/O 有問題，應該考慮提高磁碟的讀寫效能。
輸出結果中，CPU 項顯示了 CPU 的使用狀態，其中當 us 列的值較高時，說明使用者程序消耗的 CPU 時間多，如果其長期大於 50%，就需要考慮優化程式或演算法；sy 列的值較高時，說明核心消耗的 CPU 資源較多。通常情況下，us+sy 的參考值為 80%，如果其值大於 80%，則表明可能存在 CPU 資源不足的情況。
總的來說，vmstat 命令的輸出結果中，我們應該重點注意 procs 項中 r 列的值，以及 CPU 項中 us 列、sy 列和 id 列的值。
Linux CPU效能分析：sar命令
除了 vmstat 命令，sar 命令也可以用來檢查 CPU 效能，它可以對系統的每個方面進行單獨的統計。
注意，雖然使用 sar 命令會增加系統開銷，不過這些開銷是可以評估的，不會對系統性能的統計結果產生很大影響。
和 vmstat 命令一樣，sar 命令的基本格式和用法已經在 《Linux sar命令》一節中做了詳細的介紹，接下來直接學習如何使用 sar 命令檢視 CPU 效能。下面是 sar 命令對當前測試系統的 CPU 統計輸出結果：
[[email protected] ~]# sar -u 3 5Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (localhost) 10/28/2019 _x86_64_ (8 CPU)04:02:46 AM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle04:02:49 AM all 1.69 0.00 2.03 0.00 0.00 96.2704:02:52 AM all 1.68 0.00 0.67 0.34 0.00 97.3104:02:55 AM all 2.36 0.00 1.69 0.00 0.00 95.9504:02:58 AM all 0.00 0.00 1.68 0.00 0.00 98.3204:03:01 AM all 0.33 0.00 0.67 0.00 0.00 99.00Average: all 1.21 0.00 1.35 0.07 0.00 97.37此輸出結果統計的是系統中包含的 8 顆 CPU 的整體執行狀況，每項的輸出都非常直觀，其中最後一行(Average)是彙總行，是對上面統計資訊的一個平均值。
需要指出的是，sar 輸出結果中第一行包含了 sar 命令本身的統計消耗，因此 %user 列的值會偏高一點，但這並不會對統計結果產生很大影響。
另外，在一個多 CPU 的系統中，如果程式使用了單執行緒，就會出現“CPU 整體利用率不高，但系統應用響應慢”的現象，造成此現象的原因在於，單執行緒只使用一個 CPU，該 CPU 佔用率為 100%，無法處理其他請求，但除此之外的其他 CPU 卻處於閒置狀態，進而整體 CPU 使用率並不高。針對這個問題，可以使用 sar 命令單獨檢視系統中每個 CPU 的執行狀態，例如：
[[email protected] ~]# sar -P 0 3 5Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (localhost) 10/28/2019 _x86_64_ (8 CPU)04:44:57 AM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle04:45:00 AM 0 8.93 0.00 1.37 0.00 0.00 89.6904:45:03 AM 0 6.83 0.00 1.02 0.00 0.00 92.1504:45:06 AM 0 0.67 0.00 0.33 0.33 0.00 98.6604:45:09 AM 0 0.67 0.00 0.33 0.00 0.00 99.0004:45:12 AM 0 2.38 0.00 0.34 0.00 0.00 97.28Average: 0 3.86 0.00 0.68 0.07 0.00 95.39注意，sar 命令對系統中 CPU 的計數是從數字 0 開始的，因此上面執行的命令表示對系統中第一顆 CPU 的執行狀態進行統計。如果想單獨統計系統中第 5 顆 CPU 的執行狀態，可以執行sar -P 4 3 5命令。
Linux CPU效能分析：iostat命令
iostat 命令主要用於統計磁碟 I/O 狀態，但也能用來檢視 CPU 的使用情況，只不過使用此命令僅能顯示系統所有 CPU 的平均狀態，無法向 sar 命令那樣做具體分析。使用 iostat 命令檢視 CPU 執行狀態，需要使用該命令提供的 -c 選項，該選項的作用是僅顯示系統 CPU 的執行情況。例如：
[[email protected] ~]# iostat -cLinux 2.6.32-431.el6.x86_64 (localhost) 10/28/2019 _x86_64_ (8 CPU)avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.07 0.00 0.12 0.09 0.00 99.71可以看到，此輸出結果中包含的項和 sar 命令的輸出項完全相同。
有關 iostat 命令的基本用法，由於不是本節重點，因為不再詳細介紹。
Linux CPU效能分析：uptime命令
uptime 命令是監控系統性能最常用的一個命令，主要用來統計系統當前的執行狀況。例如：
[[email protected] ~]# uptime
05:38:26 up 1:47, 2 users, load average: 0.12, 0.08, 0.08
該命令的輸出結果中，各個資料所代表的含義依次是：系統當前時間、系統執行時長、當前登陸系統的使用者數量、系統分別在 1 分鐘、5 分鐘和 15 分鐘內的平均負載。這裡需要注意的是，load average 這 3 個輸出值一般不能大於系統 CPU 的個數。例如，本測試系統有 8 個 CPU，如果 load average 中這 3 個值長期大於 8，就說明 CPU 很繁忙，負載很高，系統性能可能會受到影響；如果偶爾大於 8 則不用擔心，系統性能一般不會受到影響；如果這 3 個值小於 CPU 的個數(如本例所示)，則表示 CPU 是非常空閒的。總的來說，本節介紹了 4 個可檢視 CPU 效能的命令，但這些命令也僅能檢視 CPU 是否繁忙、負載是否過大，無法知道造成這種現象的根本原因。因此，在明確判斷出系統 CPU 出現問題之後，還要結合 top、ps 等命令，進一步檢查出是哪些程序造成的。另外要知道的是，引發 CPU 資源緊張的原因有多個，可能是應用程式不合理造成的，也可能是硬體資源匱乏引起的。因此，要學會具體問題具體分析，或者優化應用程式，或者增加系統 CPU 資源。
