相信有工作幾年的測(cè)試人員，在做測(cè)試時(shí)，一發(fā)現(xiàn)測(cè)試環(huán)境卡頓，就會(huì)想著去看服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)。怎么看？

可能大腦里第一反應(yīng)就是用‘top’，執(zhí)行 top 命令，看啥呢？

你看這個(gè)，啥情況？有人能告訴我，為啥 CPU 使用率這么低，但是 load 值卻比較高嗎？

不知道原因，但是，知道現(xiàn)在系統(tǒng) load 值很高，所以服務(wù)器很卡。

今天，我們就來給大家介紹下，怎么看服務(wù)器運(yùn)行情況。

首先，看服務(wù)器的運(yùn)行情況，我們肯定會(huì)去看 CPU 的運(yùn)行情況。當(dāng)我們?cè)趫?zhí)行 top 命令的時(shí)候，我們會(huì)看到有一個(gè) %CPU(s) 這樣一行，這一行，就是顯示 CPU 的運(yùn)行情況(默認(rèn)間隔 3 秒鐘更新數(shù)據(jù))，其中

• us：用戶態(tài)，未改變優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程占用 CPU 的百分比

• sy：系統(tǒng)態(tài)，內(nèi)核空間占用 CPU 百分比

• ni：用戶態(tài)改變優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程占用的 CPU 百分比

• id：空閑的時(shí)間百分比

• wa：空閑&等待 IO 的時(shí)間百分比

• hi：硬中斷時(shí)間百分比

• si：軟中斷時(shí)間百分比

• st：虛擬化時(shí)被其余 vm 竊取的時(shí)間百分比

這些，我們得知道是什么意思。

然后，我們還需要知道，按下數(shù)字鍵 ‘1’，就會(huì)看到 %Cpu(0)..... 這樣多行，就可以知道當(dāng)前有多少個(gè)活躍的 CPU(邏輯)。

那么，接下來的問題就是這些數(shù)據(jù)分別代表什么意思？與 load 又是什么關(guān)系？

要想弄明白這兩個(gè)問題，我們得先知道 CPU 由哪些部分組成及他們之間是怎么工作的。

很多人說，CPU 是由三個(gè)部分組成，其實(shí)，還不準(zhǔn)確，準(zhǔn)確來說，應(yīng)該是由 4 個(gè)重要部分組成：計(jì)算器、控制器、寄存器和時(shí)鐘。

• 計(jì)算器，顧名思義，就是 CPU 中進(jìn)行運(yùn)算的核心元件，CPU 實(shí)現(xiàn)的所有計(jì)算，都是由它來完成的。

• 控制器，就是 CPU 的指揮控制中心，是管理者，做一些指揮調(diào)度工作。

• 寄存器，這個(gè)買過電腦的同學(xué)應(yīng)該都熟悉，現(xiàn)在買電腦 CPU 都要看有幾級(jí)緩存，緩存大小。它是 CPU 中暫存數(shù)據(jù)的地方，待處理和已經(jīng)處理的數(shù)據(jù)，都會(huì)暫存在這里。

• 時(shí)鐘，這個(gè)東西，你說它在吧，它又不在；不在吧，它又在。它做的就是時(shí)間片段計(jì)時(shí)的。計(jì)算器，在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，都是有個(gè)時(shí)間片段的，時(shí)間片段到了，不管計(jì)算是否完成，計(jì)算器，都得去干其他事情，之后，再分配時(shí)間片段，來做未完成的事情。時(shí)鐘，就是這么霸道。

這張圖，相信很多同學(xué)都見過，非常形象的描述了 CPU 內(nèi)部元件之間的關(guān)系。

接下來，我們就來想一下你們公司的產(chǎn)品服務(wù)器，是不是在一臺(tái)服務(wù)器上部署產(chǎn)品服務(wù)，服務(wù)運(yùn)行起來，普通用戶通過操作端，進(jìn)行操作，從而驅(qū)動(dòng)你們產(chǎn)品的服務(wù)進(jìn)行計(jì)算，輸出結(jié)果給用戶。這個(gè)計(jì)算，就是在 CPU 內(nèi)完成的。

• 開發(fā)人員，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品經(jīng)理要求的功能時(shí)，就會(huì)寫一些代碼，這些代碼，有的是要自身邏輯運(yùn)算，有的是需要調(diào)系統(tǒng)底層能力支撐，調(diào)了系統(tǒng)底層的，我們說要使用系統(tǒng)內(nèi)核，要用到 CPU 的 sy 系統(tǒng)態(tài)，不用調(diào)系統(tǒng)底層的，我們就說是用 CPU 的 us 用戶態(tài)，

• 從非內(nèi)核進(jìn)入內(nèi)核，再從內(nèi)核處理完出來到非內(nèi)核，這是不是要來回的切換。就好比公司的核心保密區(qū)和非保密區(qū)，你要進(jìn)進(jìn)出出，是不是都有嚴(yán)格的審查。這個(gè)類比到 CPU，我們叫上下文切換。而這個(gè)切換，我們也分自愿上下文切換和非自愿上下文切換，這個(gè)大家應(yīng)該很好理解，主動(dòng)的進(jìn)進(jìn)出出就是自愿上下文，被迫進(jìn)進(jìn)出出就是非自愿上下文切換。還有我們前面說的時(shí)鐘片段，這些，就與 CPU 的 si 軟中斷，和 CPU 的 hi 硬中斷關(guān)聯(lián)上了。

• 在 CPU 進(jìn)行計(jì)算時(shí)，你是不是要給一些資源(如：原始數(shù)據(jù))，進(jìn)入 CPU，計(jì)算完之后，再把結(jié)果從 CPU 中轉(zhuǎn)移出來，這個(gè)資源的進(jìn)\出，就是資源的 I/O，等待這些資源的時(shí)間，就是 CPU 的 wa 等待時(shí)間百分比。

• 一臺(tái)服務(wù)器并不會(huì)只部署一個(gè)應(yīng)用服務(wù)，當(dāng)有多個(gè)應(yīng)用服務(wù)在運(yùn)行時(shí)，你認(rèn)為現(xiàn)在的服務(wù)器是讓它們串行，還是并行？相信不用我說答案，大家都會(huì)說肯定是并行，那你們?cè)傧胂?，并行，插?duì)是不是有可能。這種，服務(wù)間進(jìn)程插隊(duì)的情況，就是 CPU 的 ni 進(jìn)程優(yōu)先級(jí)切換。

• 當(dāng)沒有用戶使用你們的產(chǎn)品的時(shí)候，服務(wù)器在歇息，次數(shù)就是 CPU 的 id 空閑時(shí)間百分比。

好了，大家是否理解了呢？可以對(duì)照著第 1 張圖，檢驗(yàn)一下，看自己是否弄明白了哦！

第二個(gè)問題，CPU 的數(shù)據(jù)與 load 值之間到底什么關(guān)系？load 值很大，CPU 的數(shù)據(jù)就一定高嗎？

相信，很多人，在沒有看過文章第 1 張圖之前，肯定會(huì)認(rèn)為是對(duì)的，load 值大，CPU 的使用率就一定高。因?yàn)?，普通的認(rèn)識(shí)是，CPU 的 us + sy 的值越接近 100，說明 CPU 越繁忙，load 值就應(yīng)該高，相反，就應(yīng)該低。其實(shí)，在這個(gè)里面，存在一個(gè)誤區(qū)。

現(xiàn)在 Linux 服務(wù)器的內(nèi)核，絕大多數(shù)都已經(jīng)升級(jí)，超過了 2.6 版本。在 2.6 版的內(nèi)核中，已經(jīng)把 load 值的計(jì)算方法調(diào)整為，所有不可中斷睡眠狀態(tài)的進(jìn)程，即 load average = CPU 負(fù)載 +Disk 負(fù)載 + 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載 + 其余外設(shè)負(fù)載，從第 1 張圖看，就是包含了我們的 wa 等待負(fù)載值。

所以，第 1 張圖中，我們能分析出，目前的服務(wù)器存在 I/O 問題，是因?yàn)榉?wù)器頻繁在執(zhí)行數(shù)據(jù)換進(jìn)換出，導(dǎo)致 CPU 的 wa 等待資源時(shí)間過長(zhǎng)，從而出現(xiàn) load 值過高，系統(tǒng)比較卡頓。

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