linux cpu占用率分析-白红宇

linux cpu占用率分析

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发布时间：2019-05-24

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http://blog.leanote.com/post/github-yihengliucc/linux-cpu%E5%8D%A0%E7%94%A8%E7%8E%87%E5%88%86%E6%9E%90

使用top命令查看可能会有进程占用率非常高，这个数值是进程内各个线程占用cpu的累加值。

关于第三行CPU(s)的理解为:
%us 用户空间占用CPU百分比,当有多个CPU时，则分母为全部CPU计算能力之和。
%sy 内核空间占用CPU百分比,当有多个CPU时，则分母为全部CPU计算能力之和。
单个进程的CPU的利用率理解为：
当前任务共享从上次屏幕刷新时的CPU时间，以CPU总时间的百分比表示。在一个真实的SMP环境中，如果Irix Mode被设置成off，top将工作在Solaris Mode下，即一个任务的CPU利用率将以CPU的总数分开显示,要切换Irix/Solaris Mode，按I就行。
比如进程占用各CPU使用率总和为10%，则TOP命令显示结果为160%（10%*16核），所以当前图片中Tomcat实际占用各CPU总和使用率为106%/16=6.625%与主机总体负载基本一致。

PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND     
  14094 root      15   0  315m  10m 7308 S 891%  2.2   1:49.01 gateway

使用top -H p pid 命令可以查看进程内各个线程占用CPU百分比

top中可以看到有107个线程，但是下面9个线程占用CPU很高，下面以线程14086为主，分析其为何high CPU 
  
    PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU MEM    TIME+  COMMAND                         
  
  14086 root      25   0  922m 914m 538m R  101 10.0  21:35.46 gateway                          
  
  14087 root      25   0  922m 914m 538m R  101 10.0  10:50.22 gateway                           
  
  14081 root      25   0  922m 914m 538m S   99 10.0   8:57.36 gateway

使用命令gstack查看进程中各个线程的函数调用栈
gstack pid > gstack.log，这里的pid是上面查出的

#gstack 14094 > gstack.log 
  在gstack.log中查找线程ID14086，由于函数栈会暴露函数细节，因此只显示了两个函数桢，线程ID14086对应线程号是37 
  
  Thread 37 (Thread 0x4696ab90 (LWP 14086)): 
  #0  0x40000410 in __kernel_vsyscall () 
  #1  0x40241f33 in poll () from /lib/i686/nosegneg/libc.so.6

使用命令gcore可以转存进程映像及内存上下文
gcore pid 改命令生成core.pid文件

#gcore 14094 
  该命令生成core文件core.14094

使用strace命令查看系统调用和花费的时间
strace -T -r -c -p pid，-c参数显示统计信息，去掉此参数可以查看每个系统调用话费的时间及返回值。

% time     seconds  usecs/call     calls    errors        syscall 
  
  ------ ----------- ----------- --------- --------- ---------------------------- 
  
  99.99   22.683879        3385      6702                     poll

用gdb调试core文件，并线程切换到37号(进程号在gstack命令中可以看到)线程

gcore和实际的core dump时产生的core文件几乎一样，只是不能用gdb进行某些动态调试 
  
  (gdb) gdb gateway core.14094 
  (gdb) thread 37 
  [Switching to thread 37 (Thread 0x4696ab90 (LWP 14086))]#0  0x40000410 in __kernel_vsyscall () 
  (gdb) where 
  #0  0x40000410 in __kernel_vsyscall () 
  #1  0x40241f33 in poll () from /lib/i686/nosegneg/libc.so.6 
  
  可以根据详细的函数栈进行gdb调试，打印一些变量值，并结合源代码分析为何会poll调用占用很高的CPU。 
  因为代码涉及到公司产权，顾不在此做详细分析，需要明白的是分析的流程和使用的命令。 
  
  流程为：进程ID->线程ID->线程函数调用栈->函数耗时和调用统计->源代码分析