linux多核加速命令 linux多核cpu

Linux TOP 命令

top命令分為匯總區(qū)和任務(wù)明細(xì)區(qū)

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當(dāng)前時(shí)間是15:39:37. 系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了90天，15個(gè)小時(shí)，26分鐘。當(dāng)前有兩個(gè)活躍用戶

上下兩行以kb形式展示物理內(nèi)存和swap內(nèi)存的總計(jì)，空閑(free), 已使用(total)的情況

其中buff/cache ，是在cpu讀寫硬盤數(shù)據(jù)時(shí)，為了提速在內(nèi)存中開辟的緩沖(buffer針對寫)或緩存區(qū)域(cache針對讀)

avail mem 是創(chuàng)建新進(jìn)程時(shí)，在不使用swap分區(qū)的情況下，能夠分配的內(nèi)存大小。這個(gè)大小可能比當(dāng)前的free還大，這是因?yàn)閎uff/cache中的內(nèi)存在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)，若需要，也是可以搶占過來的。

總共有27個(gè)進(jìn)程，1個(gè)運(yùn)行，26的sleep中

load average后面的三組數(shù)字分別是1分鐘、5分鐘、15分鐘的工作負(fù)載情況。這里的Load指的出于R(runing)和D(Uninterruptible sleep)的兩種狀態(tài)下的進(jìn)程數(shù)

在單核cpu情況下。load average 為0.4的表示，其cpu利用率只有40%。 load average 為1，表示cpu利用率為100。load average 為2.12說明，cpu已經(jīng)超負(fù)荷112% (2.12減滿負(fù)荷1，即為超負(fù)荷部分)

在多核cpu的機(jī)器上，需要將以上的1,5,15的負(fù)載除以對應(yīng)的cpu核數(shù)，才好評估對應(yīng)的cpu的負(fù)載情況

比如，這個(gè)cpu為40核的機(jī)器上，其cpu過去一分鐘的使用情況為：8.26/40=0.2065 ，說明cpu使用率只有20%

展示每個(gè)進(jìn)程的情況

在top名稱執(zhí)行后，按小k，可以進(jìn)入進(jìn)程殺死對話框

在后面輸入進(jìn)程號，即可殺死進(jìn)程

在top命令下

按以下大寫字母，分別按不同的維度進(jìn)行排序

當(dāng)然你也可以在命令啟動(dòng)時(shí)，直接對top加參數(shù)。比如以cpu使用情況排序

top命令默認(rèn)顯示的進(jìn)程的運(yùn)行情況，在top命令執(zhí)行后，按大寫的H，可進(jìn)入線程執(zhí)行情況頁面，再按一次H則會(huì)到進(jìn)程展示?；蛘咴趩?dòng)時(shí)對top加參數(shù) top -H

在top執(zhí)行后，按小c，則能夠展示進(jìn)程路徑，并且對內(nèi)核進(jìn)程的名稱(command列)，加上方括號。再按c切換回去

當(dāng)然也可以在啟動(dòng)時(shí)，加參數(shù) top -c

top執(zhí)行后按大V

在top啟動(dòng)后，按小寫u，在輸入框中輸入對應(yīng)的用戶名

或者在top啟動(dòng)時(shí)，通過加參數(shù)來過濾用戶 top -u root

在top啟動(dòng)后，按大O，進(jìn)入過濾表達(dá)式的輸入框

表達(dá)式有以下幾種類型

輸入等號'='，清除filter表達(dá)式

在top命令下，按t或m來進(jìn)行進(jìn)度條顯示

首先基于 ps aux | grep processName 找到對應(yīng)進(jìn)程的pid

然后使用 top -c -p pid 方式單過濾查看該進(jìn)程的資源占用情況

Linux下調(diào)節(jié)CPU使用的幾種方法

一，使用taskset充分利用多核cpu，讓cpu的使用率均衡到每個(gè)cpu上

#taskset

-p, 設(shè)定一個(gè)已存在的pid，而不是重新開啟一個(gè)新任務(wù)

-c, 指定一個(gè)處理，可以指定多個(gè)，以逗號分隔，也可指定范圍，如：2,4,5,6-8。

1，切換某個(gè)進(jìn)程到指定的cpu上

taskset -cp 3 13290

2，讓某程序運(yùn)行在指定的cpu上

taskset -c 1,2,4-7 tar jcf test.tar.gz test

需要注意的是，taskset -cp 3 13290在設(shè)定一個(gè)已經(jīng)存在的pid時(shí)，子進(jìn)程并不會(huì)繼承父進(jìn)程的，

因此像tar zcf xxx.tar.gz xxx這樣的命令，最好在啟動(dòng)時(shí)指定cpu，如果在已經(jīng)啟動(dòng)的情況下，則需要指定tar調(diào)用的gzip進(jìn)程。

二，使用nice和renice設(shè)置程序執(zhí)行的優(yōu)先級

格式：nice [-n 數(shù)值] 命令

nice 指令可以改變程序執(zhí)行的優(yōu)先權(quán)等級。指令讓使用者在執(zhí)行程序時(shí)，指定一個(gè)優(yōu)先等級，稱之為 nice 值。

這個(gè)數(shù)值從最高優(yōu)先級的-20到最低優(yōu)先級的19。負(fù)數(shù)值只有 root 才有權(quán)力使。

一般使用者，也可使用 nice 指令來做執(zhí)行程序的優(yōu)先級管理，但只能將nice值越調(diào)越高。

可以通過二種方式來給某個(gè)程序設(shè)定nice值：

1，開始執(zhí)行程序時(shí)給定一個(gè)nice值，用nice命令

2，調(diào)整某個(gè)運(yùn)行中程序的PID的nice值，用renice命令

通常通過調(diào)高nice值來備份，為的是不占用非常多的系統(tǒng)資源。

例：

nice -n 10 tar zcf test.tar.gz test

由nice啟動(dòng)的程序，其子進(jìn)程會(huì)繼承父進(jìn)程的nice值。

查看nice值

# nice -n -6 vim test.txt

# ps -l

F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD

4 S 0 19427 2637 0 75 0 – 16551 wait pts/6 00:00:00 bash

4 T 0 21654 19427 0 71 -6 – 23464 finish pts/6 00:00:00 vim

renice調(diào)整運(yùn)行中程序的nice值

格式：renice [nice值] PID

三，使用ulimit限制cpu占用時(shí)間

注意，ulimit 限制的是當(dāng)前shell進(jìn)程以及其派生的子進(jìn)程。因此可以在腳本中調(diào)用ulimit來限制cpu使用時(shí)間。

例如，限制tar的cpu占用時(shí)間，單位秒。

# cat limit_cpu.sh

ulimit -SHt 100

tar test.tar.gz test

如果tar占用時(shí)間超過了100秒，tar將會(huì)退出，這可能會(huì)導(dǎo)致打包不完全，因此不推薦使用ulimit對cpu占用時(shí)間進(jìn)行限制。

另外，通過修改系統(tǒng)的/etc/security/limits配置文件，可以針對用戶進(jìn)行限制。

四，使用程序自帶的對cpu使用調(diào)整的功能

某些程序自帶了對cpu使用調(diào)整的功能，比如nginx服務(wù)器，通過其配置文件，可以為工作進(jìn)程指定cpu，如下：

worker_processes 3;

worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

這里0001 0010 0100 1000是掩碼，分別代表第1、2、3、4顆cpu核心，這就使得cpu的使用比較平均到每個(gè)核心上。

怎么讓linuxmint運(yùn)行快

1.使用Preload預(yù)加載

與Prelink類似，Preload是一個(gè)運(yùn)行于后臺(tái)的監(jiān)護(hù)程序，探測那些常用的軟件，并將其放入緩存，以起到加速的作用。在LinuxMint/Ubuntu下安裝Preload很簡單：

sudo apt-get install preload

Preload默認(rèn)的配置對于普通用戶而言已經(jīng)不錯(cuò)了，一般不需要修改。如果有進(jìn)一步掌控其的欲望，可以打開其配置文件進(jìn)行修改：

sudo gedit /etc/preload.conf

2.清理APT緩存

apt應(yīng)該算是LinuxMint/Ubuntu系統(tǒng)中使用率最高的命令了，無論安裝、卸載軟件，還是更新軟件源緩存及相關(guān)維護(hù)，都離不開它。使用逾久，apt緩存也就變得較為臃腫，有必要清理：

sudo apt-get autoclean

3.禁用不必要的啟動(dòng)項(xiàng)

在“啟動(dòng)應(yīng)用程序”中，根據(jù)自身實(shí)際，取消不必要的啟動(dòng)項(xiàng)，如歡迎程序、檢測新硬件、藍(lán)牙（如果本機(jī)沒有藍(lán)牙）、桌面共享等。

4.調(diào)整交換分區(qū)參數(shù)

詳見《一個(gè)小技巧提速你的LinuxMint》

5.禁用休眠/掛起功能（務(wù)必慎重）

如果你不需要電腦的休眠/掛起功能，可以手動(dòng)禁用它（筆記本電腦最好不要禁用休眠/掛起功能）。以管理員身份編輯配置文件：

sudo gedit /etc/initramfs-tools/conf.d/resume

將RESUME=UUID=****這行注釋掉（行首加#）：

6.修改grub2等待時(shí)間

無論你的電腦是否有2個(gè)或更多的操作系統(tǒng)，只要安裝了LinuxMint/Ubuntu，就必然會(huì)安裝grub2作為引導(dǎo)管理器。grub2啟動(dòng)時(shí)，會(huì)在默認(rèn)的啟動(dòng)項(xiàng)上停留數(shù)秒（默認(rèn)10秒），等待用戶選擇。我們可以把這個(gè)時(shí)間改的更短。如果是LinuxMint/Ubuntu單系統(tǒng)，可以直接改為0，即直接進(jìn)入，無需等待。

以管理員身份編輯grub配置文件，修改GRUB_TIMEOUT項(xiàng)后的數(shù)字。

sudo gedit /etc/default/grub

7.使用ZRAM提高內(nèi)存性能

如果你的電腦內(nèi)存不太充裕（1G以下），可以使用ZRAM軟件來提高內(nèi)存性能。ZRAM能在系統(tǒng)中創(chuàng)建一個(gè)壓縮的塊設(shè)備，用于模擬一個(gè)交換分區(qū)，減少因內(nèi)存不足而多硬盤的蹂躪頻次?？梢允褂萌缦翽PA安裝ZRAM：

sudo add-apt-repository ppa:shnatsel/zram

sudo apt-get update

sudo apt-get install zramswap-enabler

8.多核啟動(dòng)

默認(rèn)情況下，即便你的電腦是雙核甚至多核的CPU，LinuxMint/Ubuntu啟動(dòng)時(shí)仍舊是以單核在執(zhí)行系統(tǒng)啟動(dòng)任務(wù)。可以通過如下修改，使其充分利用多核CPU進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)，從而加快速度。

以管理員身份編輯：

sudo gedit /etc/init.d/rc

找到CONCURRENCY=none行，并修改為CONCURRENCY=makefile

9.禁用視覺特效

如果你的電腦硬件配置較低，可以通過禁用視覺特效達(dá)到優(yōu)化性能的目的。華麗的特效，必然會(huì)消耗更多的性能。對于Ubuntu和LinuxMint MATE用戶，安裝Compiz后，即可把不要的特效都禁用：

sudo apt-get install compizconfig-settings-manager

對于LinuxMint Cinnamon用戶，還可以在Cinnamon設(shè)置：效果 中禁用相關(guān)效果。

10.使用TMPFS減少磁盤讀寫

TMPFS，顧名思義，乃是臨時(shí)文件系統(tǒng)。一般情況下，Linux的/tmp文件夾接收著大量關(guān)于磁盤讀寫的操作。而通過優(yōu)先使用物理內(nèi)存，可以提高/tmp處理磁盤讀寫操作的速度。

以管理員身份修改：sudo gedit /etc/fstab

在該文件的末尾，加入如下內(nèi)容：

# Move /tmp to RAM

tmpfs /tmp tmpfs defaults,noexec,nosuid 0 0

除了上述操作之外，最明顯的辦法就是更換更為簡潔、輕量級的桌面環(huán)境，如XFCE、LXDE等

Linux里面uptime命令作用是什么？

[root@oldboy ~]# uptime

11:45:25 up 5 days, 13:20, 3 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05

uptime內(nèi)容顯示的內(nèi)容一次是系統(tǒng)時(shí)間，開機(jī)到現(xiàn)在的天數(shù)，用戶登錄數(shù)，以及平均負(fù)載。

核心是平均負(fù)載，其實(shí)就是【單位時(shí)間內(nèi)的活躍進(jìn)程數(shù)】。

2顆，單顆4核CPU為例：

1分鐘：10.00 #CPU處理進(jìn)程1分鐘的繁忙程度，忙碌1分鐘。

5分鐘：8.01 #CPU處理進(jìn)程5分鐘的繁忙程度，忙碌了5分鐘

15分鐘：5.05 #CPU處理進(jìn)程15分鐘的繁忙程度，忙碌持續(xù)15分鐘，15分鐘內(nèi)平均值5.

uptime:故障恢復(fù)了。

1分鐘：1.00 #CPU處理進(jìn)程1分鐘的繁忙程度，忙碌1分鐘。

5分鐘：8.01 #CPU處理進(jìn)程5分鐘的繁忙程度，忙碌了5分鐘

15分鐘：5.05 #CPU處理進(jìn)程15分鐘的繁忙程度，忙碌持續(xù)15分鐘，15分鐘內(nèi)平均值5.

==============================================

總結(jié)：15分鐘負(fù)載值12，是高是低呢

負(fù)載數(shù)值/總的核心數(shù)=1 #開始慢的臨界點(diǎn)，實(shí)際上1*70%==關(guān)注的臨界點(diǎn)。

12/8=1.2 大于1就說明有問題。

負(fù)載不要超過5，是臨界點(diǎn)。

2顆單顆4核CPU，共8核，負(fù)載就是8*70%=5左右。

需要關(guān)注負(fù)載的值：總的核心數(shù)*70%=關(guān)注的點(diǎn)

==================要掌握的============================

1.平均負(fù)載是運(yùn)行隊(duì)列中活躍的進(jìn)程數(shù)。

2.平均負(fù)載，1,5,15分鐘內(nèi)的負(fù)載。

3.需要關(guān)注負(fù)載的值：總的核心數(shù)*70%=關(guān)注的點(diǎn)

4.輔助top,ps,uptime,sar,mpstat,pidstat,iostat，排查問題。

5.strace跟蹤進(jìn)程系統(tǒng)調(diào)用。

6.記住幾個(gè)案例（面試講故事）。

面試官問：

你在工作中遇到過哪些生產(chǎn)故障，是怎么解決的？

最好和數(shù)據(jù)庫相關(guān)（負(fù)載高），和web相關(guān)（PHP進(jìn)程100%,JAVA內(nèi)存泄漏）

==================要掌握的============================

***6.平均負(fù)載案例分析實(shí)戰(zhàn)\***

下面，我們以三個(gè)示例分別來看這三種情況，并用 stress、mpstat、pidstat 等工具，找出平均負(fù)載升高的根源。

stress 是 Linux 系統(tǒng)壓力測試工具，這里我們用作異常進(jìn)程模擬平均負(fù)載升高的場景。

mpstat 是多核 CPU 性能分析工具，用來實(shí)時(shí)查看每個(gè) CPU 的性能指標(biāo)，以及所有 CPU 的平均指標(biāo)。

pidstat 是一個(gè)常用的進(jìn)程性能分析工具，用來實(shí)時(shí)查看進(jìn)程的 CPU、內(nèi)存、I/O 以及上下文切換等性能指標(biāo)。

#如果出現(xiàn)無法使用mpstat、pidstat命令查看%wait指標(biāo)建議更新下軟件包

yum install sysstats -y

yum install stress -y

stress --cpu 8 --io 4 --vm 2 --vm-bytes 128M --timeout 10s

***場景一：CPU 密集型進(jìn)程\***

1.首先，我們在第一個(gè)終端運(yùn)行 stress 命令，模擬一個(gè) CPU 使用率 100% 的場景：

[root@oldboy ~]# stress --cpu 1 --timeout 600

2.接著，在第二個(gè)終端運(yùn)行 uptime 查看平均負(fù)載的變化情況

# 使用watch -d 參數(shù)表示高亮顯示變化的區(qū)域(注意負(fù)載會(huì)持續(xù)升高)

[root@oldboy ~]# watch -d uptime

*3.最后，在第三個(gè)終端運(yùn)行 mpstat 查看 CPU 使用率的變化情況*

# -P ALL 表示監(jiān)控所有CPU，后面數(shù)字5 表示間隔5秒后輸出一組數(shù)據(jù)

[root@oldboy ~]# mpstat -P ALL 5

#單核CPU,所以只有一個(gè)all和0

4.從終端二中可以看到，1 分鐘的平均負(fù)載會(huì)慢慢增加到 1.00，而從終端三中還可以看到，正好有一個(gè) CPU 的使用率為 100%，但它的 iowait 只有 0。這說明，平均負(fù)載的升高正是由于 CPU 使用率為 100% 。那么，到底是哪個(gè)進(jìn)程導(dǎo)致了 CPU 使用率為 100% 呢？可以使用 pidstat 來查詢

管理-進(jìn)程管理.assets/a.png)

# 間隔5秒輸出一組數(shù)據(jù)

[root@oldboy ~]# pidstat -u 5 1

#從這里可以明顯看到，stress進(jìn)程的CPU使用率為100%。

- 模擬cpu負(fù)載高 `stress --cpu 1 --timeout 100`

- 通過uptime或w 查看 `watch -d uptime`

- 查看整體狀態(tài)mpstat -P ALL 1 查看每個(gè)cpu核心使用率

- 精確到進(jìn)程： pidstat 1

****場景二：I/O 密集型進(jìn)程\****

1.首先還是運(yùn)行 stress 命令，但這次模擬 I/O 壓力，即不停地執(zhí)行 sync

[root@oldboy ~]# stress --io 1 --timeout 600s #利用sync()

stress --hdd 8 --hdd-bytes 1g # hd harkdisk 創(chuàng)建進(jìn)程去進(jìn)程寫

*2.然后在第二個(gè)終端運(yùn)行 uptime 查看平均負(fù)載的變化情況：*

[root@oldboy ~]# watch -d uptime

18:43:51 up 2 days, 4:27, 3 users, load average: 1.12, 0.65, 0.00

*3.最后第三個(gè)終端運(yùn)行 mpstat 查看 CPU 使用率的變化情況：*

# 顯示所有 CPU 的指標(biāo)，并在間隔 5 秒輸出一組數(shù)據(jù)

[root@oldboy ~]# mpstat -P ALL 5

#會(huì)發(fā)現(xiàn)cpu的與內(nèi)核打交道的sys占用非常高

*4.那么到底是哪個(gè)進(jìn)程，導(dǎo)致 iowait 這么高呢？我們還是用 pidstat 來查詢*

# 間隔5秒后輸出一組數(shù)據(jù)，-u 表示CPU指標(biāo)

[root@oldboy ~]# pidstat -u 5 1

#可以發(fā)現(xiàn)，還是 stress 進(jìn)程導(dǎo)致的。

- 通過stress 模擬大量進(jìn)程讀寫 `stress --hdd 4 `

- 通過w/uptime查看系統(tǒng)負(fù)載信息 `watch -d uptime`

- 通過top/mpstat 排查 `mpstat -P ALL 1 或 top 按1`

- 確定是iowati `iostat 1查看整體磁盤讀寫情況 或iotop -o 查看具體哪個(gè)進(jìn)程讀寫`

- 根據(jù)對應(yīng)的進(jìn)程,進(jìn)行相關(guān)處理.

***場景三：大量進(jìn)程的場景 高并發(fā)場景 \***

*當(dāng)系統(tǒng)中運(yùn)行進(jìn)程超出 CPU 運(yùn)行能力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)等待 CPU 的進(jìn)程。*

*1.首先，我們還是使用 stress，但這次模擬的是 4 個(gè)進(jìn)程*

[root@oldboy ~]# stress -c 4 --timeout 600

*2.由于系統(tǒng)只有 1 個(gè) CPU，明顯比 4 個(gè)進(jìn)程要少得多，因而，系統(tǒng)的 CPU 處于嚴(yán)重過載狀態(tài)*

*3.然后，再運(yùn)行 pidstat 來看一下進(jìn)程的情況：*

# 間隔5秒后輸出一組數(shù)據(jù)

[root@oldboy ~]# pidstat -u 5 1

*可以看出，4 個(gè)進(jìn)程在爭搶 1 個(gè) CPU，每個(gè)進(jìn)程等待 CPU 的時(shí)間（也就是代碼塊中的 %wait 列）高達(dá) 75%。這些超出 CPU 計(jì)算能力的進(jìn)程，最終導(dǎo)致 CPU 過載。*

****分析完這三個(gè)案例，我再來歸納一下平均負(fù)載與CPU\****

***平均負(fù)載提供了一個(gè)快速查看系統(tǒng)整體性能的手段，反映了整體的負(fù)載情況。但只看平均負(fù)載本身，我們并不能直接發(fā)現(xiàn)，到底是哪里出現(xiàn)了瓶頸。所以，在理解平均負(fù)載時(shí)，也要注意：

平均負(fù)載高有可能是 CPU 密集型進(jìn)程導(dǎo)致的；

平均負(fù)載高并不一定代表 CPU 使用率高，還有可能是 I/O 更繁忙了；

當(dāng)發(fā)現(xiàn)負(fù)載高的時(shí)候，你可以使用 mpstat、pidstat 等工具，輔助分析負(fù)載的來源****

**系統(tǒng)負(fù)載的計(jì)算和意義**

進(jìn)程以及子進(jìn)程和線程產(chǎn)生的計(jì)算指令都會(huì)讓cpu執(zhí)行,產(chǎn)生請求的這些進(jìn)程組成"運(yùn)行隊(duì)列",等待cpu執(zhí)行,這個(gè)隊(duì)列就是系統(tǒng)負(fù)載, 系統(tǒng)負(fù)載是所有cpu的運(yùn)行隊(duì)列的總和.

[root@oldboyedu ~]# w

20:25:48 up 95 days, 9:06, 1 user, load average: 2.92, 0.00, 0.00

//假設(shè)當(dāng)前計(jì)算機(jī)有4個(gè)核心的cpu,當(dāng)前的負(fù)載是2.92

cpu1 cpu2 cpu3 cpu4

2.94/4(個(gè)cpu核心) = 73%的cpu資源被使用,剩下27%的cpu計(jì)算資源是空想的

//假設(shè)當(dāng)前的計(jì)算有2個(gè)核心的cpu,當(dāng)前的負(fù)載是2.92

2.92/2 = 146% 已經(jīng)驗(yàn)證超過了cpu的處理能力

7. 日常故障排查流程(含日志)

- w/uptime, 查看負(fù)載

- ps aux/top 看看 cpu百分比, io wait或者是內(nèi)存占用的高? (三高 cpu,io,內(nèi)存)

- top檢查具體是哪個(gè)進(jìn)程,找出可疑進(jìn)程

- 追蹤這個(gè)進(jìn)程使用情況,做什么的?

- 看看對應(yīng)**日志**是否有異常

- 系統(tǒng)日志: /var/log/messages(系統(tǒng)通用日志) /var/log/secure(用戶登錄情況)

- 服務(wù)軟件的日志

***3.那平均負(fù)載為多少時(shí)合理\***

*最理想的狀態(tài)是每個(gè) CPU核心 上都剛好運(yùn)行著一個(gè)進(jìn)程，這樣每個(gè) CPU 都得到了充分利用。所以在評判平均負(fù)載時(shí)，首先你要知道系統(tǒng)有幾個(gè) CPU核心，這可以通過 top 命令獲取，或`grep 'model name' /proc/cpuinfo`*

系統(tǒng)平均負(fù)載被定義為在特定時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)行隊(duì)列中的平均進(jìn)程數(shù)。如果一個(gè)進(jìn)程滿足以下條件則其就會(huì)位于運(yùn)行隊(duì)列中：

- 它沒有在等待I/O操作的結(jié)果

- 它沒有主動(dòng)進(jìn)入等待狀態(tài)(也就是沒有調(diào)用'wait')

- 沒有被停止(例如：等待終止)

《內(nèi)容來自老男孩老師的課堂筆記》

新聞名稱：linux多核加速命令 linux多核cpu
標(biāo)題鏈接：http://m.jiaotiyi.com/article/ddidiph.html