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隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的企業(yè)和機構選擇將其服務部署在互聯(lián)網(wǎng)上，以滿足更廣泛的用戶需求。這樣，服務器的性能就顯得尤為重要。在這種情況下，如何優(yōu)化服務器的性能便成了每一位運維工程師必須掌握的技能。其中，優(yōu)化Linux進程CPU占用率，是優(yōu)化服務器性能的之一步。
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一、什么是Linux進程CPU占用率？
Linux進程CPU占用率指的是某個進程占用CPU資源的情況。CPU占用率越高，系統(tǒng)的負載就越重，導致服務器運行效率變低，甚至出現(xiàn)崩潰。因此，合理管理進程的CPU占用率，是優(yōu)化服務器性能的重要手段。
二、如何查看Linux進程CPU占用率？
要合理管理Linux進程CPU占用率，首先需要了解如何查看進程的CPU占用率。一般有以下兩種方式。
1. 使用命令行查看CPU占用率
在終端中輸入top，可以查看當前機器的整體資源情況，其中包括CPU的使用率、內存使用率、負載值等。在top命令的輸出結果中，我們可以看到各進程的CPU占用率，進而知道哪些進程占用了過多的CPU資源。
2. 使用圖形化工具查看CPU占用率
針對Linux服務器，我們也可以使用一些圖形化工具來監(jiān)控進程的CPU占用率，如Grafana，Kibana等。通過這些工具，我們可以直觀地查看進程的CPU占用率，以及其他監(jiān)控數(shù)據(jù)，方便用戶查找問題。
三、如何優(yōu)化Linux進程CPU占用率？
Linux進程CPU占用率高，意味著該進程正在消耗服務器資源。為了提高服務器的性能和穩(wěn)定性，需要對其進行優(yōu)化。優(yōu)化的步驟如下：
1. 找出CPU密集型進程
通過top等工具，我們可以找出占用CPU最多的進程。這些進程往往是CPU計算密集型的進程，例如編譯程序或處理大量數(shù)據(jù)等。
2. 減少進程的CPU占用率
通過降低運行進程的優(yōu)先級，或是減少進程的執(zhí)行次數(shù)來降低CPU占用率。另外，也可以通過提高系統(tǒng)的硬件配置，來提高服務器的處理能力，降低CPU占用率。
3. 隔離CPU 親和性(CPU Affinity)
不同的處理器核心有不同的性能，一些進程可能會在一個核心上消耗大量的CPU資源，而其他核心可能相對空閑。在這種情況下，我們可以通過隔離CPU親和性來指定進程在哪個核心上運行，從而減少某些核心的負載，提高服務器的性能。
4. 優(yōu)化進程程序
對于一些CPU消耗量較大的進程，可以優(yōu)化程序的代碼。例如，使用多線程、集成GPU加速、時間片輪轉等方法，都可以減少程序的CPU占用率，提高服務器性能。
優(yōu)化Linux進程的CPU占用率，是優(yōu)化服務器性能的重要手段。通過上述優(yōu)化步驟，我們可以降低進程的CPU占用率，提高服務器的穩(wěn)定性和性能。在實際運維過程中，需要時刻關注系統(tǒng)的負載情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，并及時采取相關的措施，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定、快速運行。
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服務器出現(xiàn)由內存問題引發(fā)的故障，例如系統(tǒng)內部服務響應速度變慢、服務器登錄不上、系統(tǒng)觸發(fā) OOM（Out Of Memory）等。通常情況下當實例內存使用率持續(xù)高于90%時，可判斷為實例內存使用率過高。CPU/內存使用率過高的問題原因可能由硬件因素、系統(tǒng)進程、業(yè)務進程或者木馬病毒等因素導致。
筆者以前寫過一篇文章- Linux 下的 60 秒分析的檢查清單 ，適用于 任何性能問題 的分析工作，這一篇文章是關于CPU/內存使用率的具體的排查思路總結。
執(zhí)行 top 命令后按 M ，根據(jù)駐留內存大小進行排序，查看 “RES” 及 “SHR” 列是否有進程占用內存過高。滾液按 P，以 CPU 占用率大小的順序排列進程列表，查看是否有進程占用cpu過高。
如果有異常進程占用了大量 CPU 或內存資源，記錄需要終止的進程 PID，輸入k，再輸入需要終止進程的 PID ，按 Enter。
另外說明一下，top 運行中可以通過 top 的內部命令對進程的顯示方式進行控制，最常用的是M和P。
CPU 空閑但高負載情況，Load average 是 CPU 負載的評估，其值越高，說明其任務隊列越長，處于等待執(zhí)行的任務越多。執(zhí)行ps -axjf命令，查看進程狀態(tài)，并檢查是否存在 D 狀態(tài)進程。D 狀態(tài)指不可中斷的睡眠狀態(tài)，該狀態(tài)進程無法被殺死，也無法自行退出。若出現(xiàn)較多 D 狀態(tài)進程，可通過恢復該進程依賴資源或重啟系統(tǒng)進行解決。
Linux 系統(tǒng)通過分頁機制管理內存的同時，將磁盤的一部分劃出來作為大改物
虛擬內存
。而 kswapd0 是 Linux 系統(tǒng)虛擬內存管理中負責換頁的進程。當系統(tǒng)內存不足時，kswapd0 會頻繁的進行換頁操作。換頁操作非常消耗 CPU 資源，導致該進程持續(xù)占用高 CPU 資源。
執(zhí)行top命令，找到 kswapd0 進程。觀察 kswapd0 進程狀態(tài)，若持續(xù)處于非睡眠狀態(tài)，且運行時間較長并持續(xù)占用較高 CPU 資源，執(zhí)行 vmstat ，free，ps 等指令，查詢系統(tǒng)內進程的殲銀內存占用情況，重啟系統(tǒng)或終止不需要且安全的進程。如果 si，so 的值也比較高，則表示系統(tǒng)存在頻繁的換頁操作，當前系統(tǒng)的
物理內存
已經(jīng)不能滿足您的需要。 si 表示每秒從交換區(qū)寫入內存的大小(單位:kb/s) ， so 每秒從內存寫到交換區(qū)的大小。
執(zhí)行cat/proc/meminfo |grep-i shmem命令查看
共享內存
。
buddy可以以頁為單位獲取連續(xù)的物理內存了，即4K為單位。slab負責需要頻繁的獲取/釋放并不大的連續(xù)物理內存，比如幾十字節(jié)。執(zhí)行cat /proc/meminfo | grep -i SUnreclaim命令查看slab 內存。
標準的 4KB 大小的頁面外，內存大頁管理內存中的巨大的頁面，處理較少的頁面映射表，從而減少訪問/維護它們的開銷。執(zhí)行cat /proc/meminfo | grep -iE “HugePages_Total|Hugepagesize” 查看內存大頁。
內存使用率計算：
(Total – available)100% / Total
（Total – Free – Buffers – Cached – SReclaimable + Shmem）* 100% / Total
cat /proc/meminfo查看信息含義：
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