时间:2023-10-21 17:31 / 来源:未知
本文档主要是结合Linux 大牛2023年10月21日fxcg外汇出于对Linux操作编制的兴致，以及对底层常识的剧烈志愿，是以料理了这篇著作。本文也可能举动搜检根源常识的目标，此外著作涵盖了一个编制的方方面面。倘若没有完备的算计机编制常识，搜集常识和操作编制常识，文档中的用具，是不恐怕全部左右的，此外对编制机能明白和优化是一个恒久的系列。
本文档要紧是联合Linux 大牛，Netflix 高级机能架构师 Brendan Gregg 更新 Linux 机能调优用具的博文，汇集Linux编制机能优化合系著作料理后的一篇归纳性著作，要紧是联合博文对涉及到的道理和机能测试的用具开展注解。
靠山常识：具备靠山常识是明白机能题目时须要解析的。例如硬件 cache；再例如操作编制内核。利用圭臬的手脚细节往往是和这些东西相互牵涉的，这些底层的东西会以意思不到的格式影响利用圭臬的机能，例如某些圭臬无法满盈诈骗 cache，从而导致机能低落。例如不需要塞移用过众的编制移用，变成频仍的内核 / 用户切换等。
上图是Brendan Gregg 的一次机能明白的分享，这内部的一共用具都可能通过man来得到它的助助文档，下面方便先容先容一下旧例的用法：
vmstat（VirtualMeomoryStatistics，虚拟内存统计）是 Linux 中监控内存的常用用具,可对操作编制的虚拟内存、经过、CPU 等的完全景况举办看守。vmstat 的旧例用法：vmstat interval times即每隔interval秒采样一次，共采样times次，倘若省略times，则平素搜集数据，直到用户手动放弃为止。方便举个例子：
第一行显示了编制自启动此后的均匀值，第二行早先显示现正在正正在爆发的景况，接下来的行会显示每5秒间隔爆发了什么，每一列的寓意正在头部，如下所示：
procs：r 这一列显示了众少经过正在守候cpu，b列显示众少经过正正在弗成断绝的息眠（守候IO）。
memory：swapd 列显示了众少块被换出了磁盘（页面换取），剩下的列显示了众少块是空闲的（未被利用），众少块正正在被用作缓冲区，以及众少正正在被用作操作编制的缓存。
swap：显示换取行动：每秒有众少块正正在被换入（从磁盘）和换出（到磁盘）。
io：显示了众少块从块装备读取（bi）和写出（bo）,经常响应了硬盘I/O。
cpu：显示一共的cpu时候花费正在各样操作的百分比，囊括践诺用户代码（非内核），践诺编制代码（内核），空闲以及守候IO。
内存亏空的显示：free memory 快速节减，接纳 buffer 和 cache 也无济于事，大方利用换取分区（swpd）,页面换取（swap）频仍，读写磁盘数目（io）增加，缺页断绝（in）增加，上下文切换（cs）次数增加，守候IO的经过数（b）增加，大方CPU时候用于守候IO（wa）
iostat 用于申报核心解决器（CPU）统计音讯和整体编制、适配器、tty 装备、磁盘和 CD-ROM 的输入/输出统计音讯，默认显示了与 vmstat 无别的 cpu 利用音讯，利用以下夂箢显示扩展的装备统计：
第一行显示的是自编制启动此后的均匀值，然后显示增量的均匀值，每个装备一行。
rrqm/s 和 wrqm/s：每秒统一的读和写哀求，“统一的”意味着操作编制从队伍中拿绝伦个逻辑哀求统一为一个哀求到本质磁盘。
dstat 显示了 cpu 利用景况，磁盘 io 景况，搜集发包景况和换页景况，输出是彩色的，可读性较强，相对待 vmstat 和iostat 的输入愈加具体且较为直观。正在利用时，直接输入夂箢即可，当然也可能利用特定参数。
iotop夂箢是特意显示硬盘IO的夂箢，界面气概近似top夂箢，可能显示IO负载完全是由哪个经过出现的。是一个用来看守磁盘I/O利用情况的top类用具，具有与top相通的UI，个中囊括PID、用户、I/O、经过等合系音讯。
pidstat 要紧用于监控一概或指定经过占用编制资源的景况,如 CPU,内存、装备 IO、职司切换、线程等。
职司区域默认显示：经过 ID，有用用户，经过优先级，NICE 值，经过利用的虚拟内存，物理内存和共享内存，经过形态，CPU 占用率，内存占用率，累计 CPU 时候，经过夂箢行音讯。
htop 是 Linux 编制中的一个互动的经过查看器,一个文本形式的利用圭臬(正在把持台或者X终端中),须要 ncurses。
Htop 可让用户交互式操作，援救颜色核心，可横向或纵向滚动浏览经过列外，并援救鼠标操作。
mpstat 是 Multiprocessor Statistics的缩写，是及时编制监控用具。其申报CPU的少少统计音讯，这些音讯存放正在/proc/stat文献中。正在众 CPUs 编制里，其不只能查看一共 CPU 的均匀情况音讯，况且或许查看特定 CPU 的音讯。常睹用法：
netstat 用于显示与 IP、TCP、UDP和 ICMP 契约合系的统计数据，大凡用于搜检本机各端口的搜集接连景况。
netstat –in# 供应编制上的接口音讯，打印每个接口的MTU,输入分组数，输入失误，输出分组数，输出失误，冲突以及此刻的输出队伍的长度。
跟踪圭臬践诺进程中出现的编制移用及摄取到的信号，助助明白圭臬或夂箢践诺中遭遇的特殊景况。
举例：查看 mysqld 正在 linux 上加载哪种装备文献，可能通过运转下面的夂箢：
或许打印编制总共运转了众长时候和编制的均匀负载，uptime 夂箢结果输出的三个数字的寓意永诀是 1分钟，5分钟，15分钟内编制的均匀负荷。
lsof（list open files）是一个列出此刻编制翻开文献的用具。通过 lsof 用具或许查看这个列外对编制检测及排错，常睹的用法：
perf 是 Linux kernel 自带的编制机能优化用具。上风正在于与 Linux Kernel 的精密联合，它可能最先利用到插手 Kernel 的new feature，用于查看热门函数，查看 cashe miss 的比率，从而助助开辟者来优化圭臬机能。
机能调优用具如 perf，Oprofile 等的根本道理都是对被监测对象举办采样，最方便的境况是遵循 tick 断绝举办采样，即正在 tick 断绝内触发采样点，正在采样点里判决圭臬当时的上下文。
假使一个圭臬 90% 的时候都花费正在函数 foo 上，那么 90% 的采样点都该当落正在函数 foo 的上下文中。运气弗成捉摸，但我思只须采样频率足够高，采样时候足够长，那么以上推论就比力牢靠。是以，通过 tick 触发采样，咱们便可能解析圭臬中哪些地方最耗时候，从而要点明白。
联合以上常用的机能测试夂箢并相合文初的机能明白用具的图，就可能开头解析到机能明白进程中哪个方面的机能利用哪方面的用具（夂箢）。
熟练并精晓了第二个别的机能明白夂箢用具，引入几个机能测试的用具，先容之前先方便解析几个机能测试用具：
perf_events：一款随 Linux 内核代码一同颁布和庇护的机能诊断用具，由内核社区庇护和成长。Perf 不单可能用于利用圭臬的机能统计明白，也可能利用于内核代码的机能统计和明白。
eBPF tools：一款利用 bcc 举办的机能追踪的用具，eBPF map可能利用定制的 eBPF 圭臬被通俗利用于内核调优方面，也可能读取用户级的异步代码。紧急的是这个外部的数据可能正在用户空间管束。这个 k-v 格局的 map 数据体是通过正在用户空间移用 bpf 编制移用创筑、增加、删除等操作管束的。
bcc(BPF Compiler Collection):：一款利用 eBP F的 perf 机能明白用具。一个用于创筑高效的内核跟踪和操作圭臬的用具包，囊括几个有效的用具和示例。诈骗扩展的BPF（伯克利数据包过滤器），正式称为eBPF，一个新的成效，最初被增加到Linux 3.15。众用处须要Linux 4.1以上BCC。
ktap：一种新型的linux剧本动态机能跟踪用具。许可用户跟踪Linux内核动态。ktap是打算给具有互操作性，许可用户调节操作的成睹，消释滞碍和拉长内核和利用圭臬。它近似于Linux和Solaris DTrace SystemTap。
Flame Graphs：是一款利用 perf，system tap，ktap 可视化的图形软件，许可最频仍的代码途径迅速无误地识别，可能是利用中的开辟源代码的圭臬天生。
sar（System Activity Reporter编制行动景况申报）是目前LINUX上最为全盘的编制机能明白用具之一，可能从众方面临编制的行动举办申报，囊括：文献的读写景况、编制移用的利用景况、磁盘I/O、CPU成果、内存利用情况、经过行动及IPC 相合的行动等方面。sar 的旧例利用格式：
个中：t 为采样间隔，n 为采样次数，默认值是1；-o file 显露将夂箢结果以二进制格局存放正在文献中，file 是文献名。options 为夂箢行选项。
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