Linux查看CPU详细信息

在Linux服务器上查看CPU详细信息：

cat /proc/cpuinfo

输出结果：

上面只截取了一部分信息，

完整的CPU信息请参考文末附录，

这个命令输出了太多的冗余信息不方便查看，

下面介绍的命令以该Linux输出的CPU信息为例,

可以很方便的知道当前系统CPU的特定信息。

请参考以下文章了解CPU的一些基本概念：

物理CPU，物理CPU内核，逻辑CPU概念详解

cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort | uniq | wc -l

输出结果：

2

表示Linux服务器上面实际安装了2个物理CPU芯片。

cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | uniq

输出结果：

cpu cores : 8

表示1个物理CPU里面有8个物理内核。

cat /proc/cpuinfo | grep "processor" | wc -l

输出结果：

32

表示Linux服务器一共有32个逻辑CPU。

cat /proc/cpuinfo | grep 'siblings' | uniq

输出结果：

siblings : 16

表示每个物理CPU中有16个逻辑CPU，

一共有2个物理CPU，

所以总共有32个逻辑CPU，

和第5步中查看的结果一致。

cat /proc/cpuinfo | grep -e "cpu cores" -e "siblings" | sort | uniq

输出结果：

cpu cores : 8

siblings : 16

看到cpu cores数量是siblings数量一半，说明启动了超线程。

如果cpu cores数量和siblings数量一致，则没有启用超线程。

cpuinfo输出了详细的信息，

可以看到CPU具体型号等各种参数，

下面说明各个输出项的含义：

14、/proc/cpuinfo 文件(查看CPU信息)

Linux CPU数量判断，通过/proc/cpuinfo

本文先介绍了cpu上下文切换的基础知识，以及上下文切换的类型（进程，线程等切换）。然后介绍了如何查看cpu切换次数的工具和指标的解释。同时对日常分析种cpu过高的情况下如何分析和定位的方法做了一定的介绍，使用一个简单的案例进行分析，先用top，pidstat等工具找出占用过高的进程id，然后通过分析到底是用户态cpu过高，还是内核态cpu过高，并用perf 定位到具体的调用函数。（来自极客时间课程学习笔记）

1、多任务竞争CPU，cpu变换任务的时候进行CPU上下文切换(context switch)。CPU执行任务有4种方式：进程、线程、或者硬件通过触发信号导致中断的调用。

2、当切换任务的时候，需要记录任务当前的状态和获取下一任务的信息和地址(指针)，这就是上下文的内容。因此，上下文是指某一时间点CPU寄存器(CPU register)和程序计数器(PC)的内容, 广义上还包括内存中进程的虚拟地址映射信息

3、上下文切换的过程：

4、根据任务的执行形式，相应的下上文切换，有进程上下文切换、线程上下文切换、以及中断上下文切换三类。

5、进程和线程的区别：

进程是资源分配和执行的基本单位；线程是任务调度和运行的基本单位。线程没有资源，进程给指针提供虚拟内存、栈、变量等共享资源，而线程可以共享进程的资源。

6、进程上下文切换：是指从一个进程切换到另一个进程。

(1)进程运行态为内核运行态和进程运行态。内核空间态资源包括内核的堆栈、寄存器等；用户空间态资源包括虚拟内存、栈、变量、正文、数据等

(2)系统调用(软中断)在内核态完成的，需要进行2次CPU上下文切换(用户空间-->内核空间-->用户空间)，不涉及用户态资源，也不会切换进程。

(3)进程是由内核来管理和调度的，进程的切换只能发生在内核态。所以，进程的上下文不仅包括了用户空间的资源，也包括内核空间资源。

(4)进程的上下文切换过程：

(5)、下列将会触发进程上下文切换的场景：

7、线程上下文切换：

8、中断上下文切换

快速响应硬件的事件，中断处理会打断进程的正常调度和执行。同一CPU内，硬件中断优先级高于进程。切换过程类似于系统调用的时候，不涉及到用户运行态资源。但大量的中断上下文切换同样可能引发性能问题。

重点关注信息：

系统的就绪队列过长，也就是正在运行和等待 CPU 的进程数过多，导致了大量的上下文切换，而上下文切换又导致了系统 CPU 的占用率升高。

这个结果中有两列内容是我们的重点关注对象。一个是 cswch ，表示每秒自愿上下文切换（voluntary context switches）的次数，另一个则是 nvcswch ，表示每秒非自愿上下文切换（non voluntary context switches）的次数。

linux的中断使用情况可以从 /proc/interrupts 这个只读文件中读取。/proc 实际上是 Linux 的一个虚拟文件系统，用于内核空间与用户空间之间的通信。/proc/interrupts 就是这种通信机制的一部分，提供了一个只读的中断使用情况。

重调度中断（RES），这个中断类型表示，唤醒空闲状态的 CPU 来调度新的任务运行。这是多处理器系统（SMP）中，调度器用来分散任务到不同 CPU 的机制，通常也被称为处理器间中断（Inter-Processor Interrupts，IPI）。

这个数值其实取决于系统本身的 CPU 性能。如果系统的上下文切换次数比较稳定，那么从数百到一万以内，都应该算是正常的。但当上下文切换次数超过一万次，或者切换次数出现数量级的增长时，就很可能已经出现了性能问题。这时，需要根据上下文切换的类型，再做具体分析。

比方说：

首先通过uptime查看系统负载，然后使用mpstat结合pidstat来初步判断到底是cpu计算量大还是进程争抢过大或者是io过多，接着使用vmstat分析切换次数，以及切换类型，来进一步判断到底是io过多导致问题还是进程争抢激烈导致问题。

CPU 使用率相关的重要指标：

性能分析工具给出的都是间隔一段时间的平均 CPU 使用率，所以要注意间隔时间的设置，特别是用多个工具对比分析时，你一定要保证它们用的是相同的间隔时间。比如，对比一下 top 和 ps 这两个工具报告的 CPU 使用率，默认的结果很可能不一样，因为 top 默认使用 3 秒时间间隔，而 ps 使用的却是进程的整个生命周期。

top 和 ps 是最常用的性能分析工具：

这个输出结果中，第三行 %Cpu 就是系统的 CPU 使用率，top 默认显示的是所有 CPU 的平均值，这个时候你只需要按下数字 1 ，就可以切换到每个 CPU 的使用率了。继续往下看，空白行之后是进程的实时信息，每个进程都有一个 %CPU 列，表示进程的 CPU 使用率。它是用户态和内核态 CPU 使用率的总和，包括进程用户空间使用的 CPU、通过系统调用执行的内核空间 CPU 、以及在就绪队列等待运行的 CPU。在虚拟化环境中，它还包括了运行虚拟机占用的 CPU。

预先安装 stress 和 sysstat 包，如 apt install stress sysstat。

stress 是一个 Linux 系统压力测试工具，这里我们用作异常进程模拟平均负载升高的场景。而 sysstat 包含了常用的 Linux 性能工具，用来监控和分析系统的性能。我们的案例会用到这个包的两个命令 mpstat 和 pidstat。

下面的 pidstat 命令，就间隔 1 秒展示了进程的 5 组 CPU 使用率，

包括：

perf 是 Linux 2631 以后内置的性能分析工具。它以性能事件采样为基础，不仅可以分析系统的各种事件和内核性能，还可以用来分析指定应用程序的性能问题。

第一种常见用法是 perf top，类似于 top，它能够实时显示占用 CPU 时钟最多的函数或者指令，因此可以用来查找热点函数，使用界面如下所示：

输出结果中，第一行包含三个数据，分别是采样数（Samples）如2K、事件类型（event）如cpu-clock:pppH和事件总数量（Event count）如：371909314。

第二种常见用法，也就是 perf record 和 perf report。 perf top 虽然实时展示了系统的性能信息，但它的缺点是并不保存数据，也就无法用于离线或者后续的分析。而 perf record 则提供了保存数据的功能，保存后的数据，需要你用 perf report 解析展示。

1启动docker 运行进程：

2ab工具测试服务器性能

ab（apache bench）是一个常用的 HTTP 服务性能测试工具，这里用来模拟 Ngnix 的客户端。

3分析过程

CPU 使用率是最直观和最常用的系统性能指标，在排查性能问题时，通常会关注的第一个指标。所以更要熟悉它的含义，尤其要弄清楚:

这几种不同 CPU 的使用率。比如说：

碰到 CPU 使用率升高的问题，你可以借助 top、pidstat 等工具，确认引发 CPU 性能问题的来源；再使用 perf 等工具，排查出引起性能问题的具体函数

推荐个监控软件zabbix，如果你不嫌麻烦就用脚本监控系统性能？

这个只能根据实际环境写，搜集系统性能后生成报告ftp到日志服务器。

或者scp

或者

rsync

台式机默认优先级为程序,因而为应用程序做了优化;服务器默认后台优先,CPU占用高有可能是优化不同,或者测出的占用率并不是当前程序的另外,linux和Windows架构不同,Java效率有可能不一样可以尝试升级Java

1，Linux下可以在/proc/cpuinfo中看到每个cpu的详细信息。但是对于双核的cpu，在cpuinfo中会看到两个cpu。常常会让人误以为是两个单核的cpu。其实应该通过Physical Processor ID来区分单核和双核。而Physical Processor ID可以从cpuinfo或者dmesg中找到 flags 如果有 ht 说明支持超线程技术 判断物理CPU的个数可以查看physical id 的值，相同则为同一个物理CPU

2，查看内存大小:

cat /proc/meminfo |grep MemTotal

3，其他一些可以查看详细linux系统信息的命令和方法:

uname -a # 查看内核/操作系统/CPU信息的linux系统信息命令

head -n 1 /etc/issue # 查看操作系统版本，是数字1不是字母L

cat /proc/cpuinfo # 查看CPU信息的linux系统信息命令

hostname # 查看计算机名的linux系统信息命令

lspci -tv # 列出所有PCI设备

lsusb -tv # 列出所有USB设备的linux系统信息命令

lsmod # 列出加载的内核模块

env # 查看环境变量资源

free -m # 查看内存使用量和交换区使用量

df -h # 查看各分区使用情况

du -sh # 查看指定目录的大小

grep MemTotal /proc/meminfo # 查看内存总量

grep MemFree /proc/meminfo # 查看空闲内存量

uptime # 查看系统运行时间、用户数、负载

cat /proc/loadavg # 查看系统负载磁盘和分区

mount | column -t # 查看挂接的分区状态

fdisk -l # 查看所有分区

swapon -s # 查看所有交换分区

hdparm -i /dev/hda # 查看磁盘参数(仅适用于IDE设备)

dmesg | grep IDE # 查看启动时IDE设备检测状况网络

ifconfig # 查看所有网络接口的属性

iptables -L # 查看防火墙设置

route -n # 查看路由表

netstat -lntp # 查看所有监听端口

netstat -antp # 查看所有已经建立的连接

netstat -s # 查看网络统计信息进程

ps -ef # 查看所有进程