- 平均负载高有可能是CPU密集型进程导致的
- 平均负载高不一定是cpu使用率高,有可能是io更繁忙了
- 发现负载高,使用mpstat、pidstat工具进行分析
- CPU上下文切换:把前一个CPU上下文(cpu寄存器及程序计数器)保存起来,然后加载新的任务的上下文到这些寄存器及程序计数器,然后跳转到寄存器及程序计数器所指的位置,运行新的任务
- 进程、线程是最常见的任务
- CPU上下文场景分类:
- 进程上下文切换
- 线程上下文切换
- 中断上下文切换
进程上下文切换
linux特权等级,把进程运行空间分为:内核空间、用户空间
- 内核空间:具有最高权限,可以访问所有资源。
- 在此运行的进程叫进程的内核态。
- 用户空间:只访问受限资源,不能访问内存等硬件设备,必须通过系统调用陷入到内核中,才可以访问特权资源。
- 在次运行的进程叫进程的用户态。
- 从用户态到内核态,需要经过系统调用来完成。
- 一次系统调用,发生了两次CPU上下文切换
进程上下文切换与系统调用的区分:
- 进程上下文切换是从一个进程切换到另外一个进程
- 系统调用是一直同一个进程在运行
- 系统调用过程称为特权模式切换,而不是上下文切换
- 进程切换只发生在内核态
- 保存上下文和恢复上下文并不是”免费“的
线程上下文切换
线程是调度的基本单位,而进程是资源拥有的基本单位
进程与线程区别:
- 当进程只有一个线程时,可以认为进程就等于线程。
- 当进程拥有多个线程时,这些线程会共享相同的虚拟内存和全局变量等资源。这些资源在上下文切换时是不需要修改的。
- 另外,线程也有自己的私有数据,比如栈和寄存器等,这些在上下文切换时也是需要保存的。
线程上下文切换场景:
- 前后两个线程属于不同进程。此时,因为资源不共享,所以切换过程就跟进程上下文切换是一样。
- 前后两个线程属于同一个进程。此时,因为虚拟内存是共享的,所以在切换时,虚拟内存这些资源就保持不动,只需要切换线程的私有数据、寄存器等不共享的数据
中断上下文切换
中断:cpu上下文切换;中断执行会打断进程的正常调度和执行
对同一个CPU来说,中断处理比进程拥有更高的优先级
iowait 高不一定代表 I/O 有性能瓶颈。当系统中只有 I/O 类型的进程在运行时,iowait 也会很高,但实际上,磁盘的读写远没有达到性能瓶颈的程度。
碰到 iowait 升高时,需要先用 dstat、pidstat 等工具,确认是不是磁盘 I/O 的问题,然后再找是哪些进程导致了 I/O。