如何用Linux cpustat分析CPU瓶颈

使用 cpustat 命令可以帮助你分析 Linux 系统中的 CPU 瓶颈。以下是详细的步骤和说明：

安装 cpustat

首先，确保你的系统上已经安装了 sysstat 包，因为 cpustat 是它的一部分。

在 Debian/Ubuntu 上安装：

sudo apt update
sudo apt install sysstat

在 CentOS/RHEL 上安装：

sudo yum install sysstat

或者在 Fedora 上：

sudo dnf install sysstat

基本使用

1. 查看所有 CPU 的统计信息：

   cpustat
   

2. 查看特定 CPU 的统计信息：

   cpustat -C 0
   

   这里的 0 是 CPU 编号，从 0 开始。

3. 查看特定时间间隔的统计信息：

   cpustat -I 2 5
   

   每 2 秒采样一次，共采样 5 次。

4. 查看详细的 CPU 统计信息：

   cpustat -e
   

5. 查看特定时间段的统计信息：

   cpustat -s 2023/01/01 00:00:00 -e 2023/01/01 01:00:00
   

将输出保存到文件

你可以使用重定向操作符将 cpustat 的输出保存到文件中，以便后续分析：

cpustat -I 2 5 > cpu_usage.log

结合其他命令使用

cpustat 可以与其他命令结合使用，例如 watch 命令，以实时监控 CPU 使用情况：

watch -n 2 cpustat -I 2 1

每 2 秒更新一次。

输出解析

cpustat 的输出包括以下列：

• %usr: 用户空间占用的 CPU 时间百分比
• %sys: 内核空间占用的 CPU 时间百分比
• %idle: 空闲时间百分比
• iowait: 等待 I/O 操作完成的 CPU 时间百分比
• %id: CPU 处于空闲状态且未响应中断的时间百分比
• %wa: 等待 I/O 操作完成的 CPU 时间百分比（与 iowait 相同）
• %hi: 处理硬件中断占用的 CPU 时间百分比
• %si: 处理软件中断占用的 CPU 时间百分比
• %st: 虚拟处理器上运行的虚拟机占用的 CPU 时间百分比（仅适用于 Hyper-V 和 KVM）

分析输出的数据

通过观察这些数据，你可以了解系统的 CPU 使用情况，从而进行相应的优化和调整：

• 高 %usr 值：表明用户空间的程序可能是性能瓶颈。
• 高 iowait 值：表明磁盘 I/O 可能是性能瓶颈。
• 高 %idle 值：表明 CPU 处于空闲状态，可能是没有足够的工作负载。

示例分析步骤

1. 收集数据：

   sudo cpustat -r 1 cpu_usage.txt
   

2. 分析数据：

   • 检查 %usr 和 %sys 的值，如果 %usr 很高，说明用户空间的程序可能是性能瓶颈。
   • 检查 iowait 的值，如果 iowait 很高，说明磁盘 I/O 可能是性能瓶颈。
   • 观察 idle 的值，如果 idle 很高，说明 CPU 处于空闲状态，可能是没有足够的工作负载。

3. 调整系统配置：

   • 根据分析结果，调整进程优先级、关闭不必要的程序、优化 I/O 操作等。

通过以上步骤，你可以使用 cpustat 来分析系统的 CPU 瓶颈，并采取相应的措施进行优化。