11 | 套路篇：如何迅速分析出系统CPU的瓶颈在哪里？

倪朋飞

你好，我是倪朋飞。
前几节里，我通过几个案例，带你分析了各种常见的 CPU 性能问题。通过这些，我相信你对 CPU 的性能分析已经不再陌生和恐惧，起码有了基本的思路，也了解了不少 CPU 性能的分析工具。
不过，我猜你可能也碰到了一个我曾有过的困惑： CPU 的性能指标那么多，CPU 性能分析工具也是一抓一大把，如果离开专栏，换成实际的工作场景，我又该观察什么指标、选择哪个性能工具呢？
不要担心，今天我就以多年的性能优化经验，给你总结出一个“又快又准”的瓶颈定位套路，告诉你在不同场景下，指标工具怎么选，性能瓶颈怎么找。
CPU 性能指标我们先来回顾下，描述 CPU 的性能指标都有哪些。你可以自己先找张纸，凭着记忆写一写；或者打开前面的文章，自己总结一下。
首先，最容易想到的应该是 CPU 使用率，这也是实际环境中最常见的一个性能指标。
CPU 使用率描述了非空闲时间占总 CPU 时间的百分比，根据 CPU 上运行任务的不同，又被分为用户 CPU、系统 CPU、等待 I/O CPU、软中断和硬中断等。
用户 CPU 使用率，包括用户态 CPU 使用率（user）和低优先级用户态 CPU 使用率（nice），表示 CPU 在用户态运行的时间百分比。用户 CPU 使用率高，通常说明有应用程序比较繁忙。
系统 CPU 使用率，表示 CPU 在内核态运行的时间百分比（不包括中断）。系统 CPU 使用率高，说明内核比较繁忙。
等待 I/O 的 CPU 使用率，通常也称为 iowait，表示等待 I/O 的时间百分比。iowait 高，通常说明系统与硬件设备的 I/O 交互时间比较长。
软中断和硬中断的 CPU 使用率，分别表示内核调用软中断处理程序、硬中断处理程序的时间百分比。它们的使用率高，通常说明系统发生了大量的中断。
除了上面这些，还有在虚拟化环境中会用到的窃取 CPU 使用率（steal）和客户 CPU 使用率（guest），分别表示被其他虚拟机占用的 CPU 时间百分比，和运行客户虚拟机的 CPU 时间百分比。

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我来也
[D11打卡] 这简直就是小抄😁 好像在我的场景中,使用老师提到的这些工具就够用了. 先把这些性价比高的工具琢磨好了,以后有精力了再去学些小众的. 感谢老师帮我们挑出了重点,哈哈! 时间就是金钱啊,感谢老师帮我们节约时间,更高效的学习.👍
作者回复: 😊
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dongge
这个专栏的这篇文章值一个亿
作者回复: 谢谢😊
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Kino
这图可以抵掉无数加班夜。极客时间最贴心讲师！鉴定完毕。
作者回复: 😊
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童年的记忆🌾
哎妈呀，本科4年，研究生2年，工作3年，这是我遇到的最优秀的老师了，没有之一。
作者回复: 😊谢谢鼓励
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Griffin
哈哈哈，只有从一年级开始就当课代表才能总结的这么好。
作者回复: 终于圆了当课代表的梦😂
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LA
老师，看了您的文章，有个问题一直在困扰这我。文章所说进程不可中断状态有可能是因为等待io响应，那这里的等待io响应包括等待从套接字读取数据么？如果是包括的话对于阻塞io来讲岂不是只要有阻塞进程就一直处在不可中断状态，从而无法被kill信号杀掉？
作者回复: 不包括套接字
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每天晒白牙
【D11打卡】总结篇文章，可以多看，多操作，遇到问题可以按照思路分析，慢慢内化成自己的思路
作者回复: 👍
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Maxwell
CPU缓存命中率如何查看呢？
作者回复: 内存模块有讲到
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乖，摸摸头
我一个开发人员，居然也买了
作者回复: 👍咱们专栏开发人员很多的
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zhoufeng
老师好，没太理解strace和perf的使用场景，文中说使用strace 分析系统调用情况，以及使用 perf 分析调用链中各级函数的执行情况。是否可以理解为当用户态cpu使用率高时，使用perf进行分析，而当内核态cpu使用率高时，使用strace分析系统调用呢？谢谢。
作者回复: 可以，内核态CPU使用率高的时候也可以使用perf
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