用 cpuinfo 信息指导 Ubuntu 性能优化
一 采集与解读 CPU 关键信息
- 基础信息一览
- 查看整体架构与拓扑：lscpu
- 查看每个逻辑处理器的详细字段：cat /proc/cpuinfo
- 关键字段与含义
- model name / cpu MHz / cache size：型号、当前频率、各级缓存大小，影响程序运行与调度策略选择。
- cpu cores / siblings：每颗物理 CPU 的核心数、每物理 CPU 的逻辑处理器数；若 siblings > cpu cores，说明启用了超线程/SMT。
- flags：指令集特性，如 sse、avx、avx2、aes 等，决定应用能否启用向量化/加密加速。
- lm（Long Mode）：是否支持64 位，影响可用内存上限与软件包选择。
- 快速命令示例
- 物理/逻辑核心数：
- 物理 CPU 数：grep ‘physical id’ /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
- 每物理 CPU 核心数：grep ‘cpu cores’ /proc/cpuinfo | uniq
- 逻辑处理器数：grep -c ‘^processor’ /proc/cpuinfo
- 是否支持超线程：lscpu | egrep ‘Core(s) per socket|Thread(s) per core’
- 是否 64 位：grep -o ‘lm’ /proc/cpuinfo | sort -u
以上命令与字段释义可用于建立“硬件画像”，为后续调优提供依据。
二 依据 CPU 特性选择调优策略
- 电源与频率策略
- 查看与切换频率调控器：cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
- 安装工具（若未预装）：sudo apt-get install linux-tools-common linux-tools-generic
- 常用调控器与场景
- performance：长时高负载、低延迟场景（数据库、实时计算）。
- powersave：电池供电、低负载节能。
- ondemand / conservative：按负载升降频，桌面/混合负载通用。
- 临时切换示例：echo performance | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu/cpufreq/scaling_governor*
- 进程放置与并行
- 利用超线程：将高并发、轻量线程分散到不同物理核心上，避免同核兄弟线程争用。
- 亲和性与绑核：对延迟敏感/计算密集任务使用 taskset 或 numactl 绑定到指定核心或 NUMA 节点，提升缓存命中与局部性。
- 资源控制与调度
- 降低非关键任务优先级：nice 调高数值降低优先级。
- 限制失控进程：cpulimit -p -l 50（限制到 50%）。
- 容器/服务级配额：cgroups/systemd 设置 CPU 份额或配额，避免单服务拖垮整机。
- 内存与 NUMA
- 若 CPU/NUMA 拓扑显示多节点，优先让进程访问本地内存，减少跨节点访问开销（numactl --cpunodebind/–membind）。
以上策略与工具在 Ubuntu 上通用，能直接依据 cpuinfo/lscpu 的输出进行取舍与落地。
三 负载异常定位与快速处置
- 实时定位
- top/htop：按 1 展开每核使用率，识别异常进程与热点函数（配合火焰图/perf）。
- 持续采样分析：perf record -g && perf report，定位 CPU 瓶颈函数与调用栈。
- 处置与优化
- 安全终止：kill ；强制终止：kill -9 （谨慎使用）。
- 限流：cpulimit -p -l 30 临时遏制异常进程。
- 精简自启与后台服务：关闭不必要服务，减少常驻占用。
- 日志排查：/var/log/syslog、/var/log/kern.log 查找 OOM、驱动异常、过热降频线索。
- 持续监控：glances/htop 观察优化后效果与回退迹象。
以上流程能在分钟级完成“发现—定位—止损—验证”的闭环。
四 一键诊断与落地清单
- 诊断脚本（复制执行，按需扩展）
- 查看拓扑与特性
- lscpu
- grep -E ‘model name|cpu MHz|cache size|flags’ /proc/cpuinfo | head
- grep -E ‘physical id|cpu cores|siblings’ /proc/cpuinfo | sort | uniq
- 频率与调控器
- cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
- cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors
- 负载与热点
- top -b -d 1 -n 20 | head
- perf record -g -a sleep 10 && perf report
- 典型落地动作
- 长时高负载服务：设置 performance 调控器；为关键进程设置 CPU 亲和性；必要时做 CPU 独占/资源配额。
- 桌面/混合负载：使用 ondemand/conservative；将浏览器、编译、下载等放到不同核心/节点，减少互扰。
- 虚拟机/容器：按物理核心数合理规划 vCPU 与 NUMA 绑定，避免争用与跨节点内存访问。
以上清单将“采集—分析—动作”串联为可执行步骤，便于在测试环境验证后再推广到生产。