Linux CPUInfo 故障排查

Linux CPUInfo 故障排查指南

一 快速定位 CPU 关键信息

• 使用以下命令获取并核对 CPU 的型号、频率、缓存、拓扑与特性，优先从整体到细节逐级确认：
  • 整体架构与拓扑：lscpu（关注 Architecture、CPU(s)、Thread(s) per core、Core(s) per socket、Socket(s)、NUMA node(s)、L1/L2/L3 cache、Virtualization）
  • 详细清单：cat /proc/cpuinfo（逐逻辑 CPU 的 model name、cpu MHz、cache size、flags 等）
  • 硬件与固件：dmidecode -t processor / -t bios（型号、步进、序列号、微码/BIOS 版本）
  • 传感器：sensors（CPU 温度、风扇转速、电压，需先运行 sensors-detect）
  • 内核与驱动：dmesg | grep -i cpu / -i error（启动与运行时 CPU/驱动相关日志）
  • 性能与负载：top / vmstat / mpstat（确认是否真实存在 CPU 饱和或抖动）
• 这些命令能快速回答：CPU 是否被识别、规格是否符合预期、是否启用超线程/多核、频率与缓存是否正常、温度是否异常、驱动加载是否报错等关键问题。

二 判读 CPUInfo 的关键字段与计算

• 核心概念与计算
  • 物理 CPU 数：不重复的 physical id 数量
  • 每颗物理 CPU 的核心数：对应 cpu cores
  • 逻辑 CPU 数：条目 processor 的总数
  • 关系校验：逻辑 CPU = 物理 CPU × 每核核心数 × 每核线程数。若每核线程数为 2，通常说明启用了超线程（HT/SMT）。
• 关键字段与用途
  • model name / cpu family / model / stepping：确认 CPU 型号与步进，便于对照微码/BIOS 支持矩阵
  • cpu MHz：当前运行主频（会随负载与省电策略波动）
  • cache size / L1d/L1i/L2/L3：核对缓存层级与容量是否符合规格
  • flags：功能特性清单；例如 lm（Long Mode）表示 64 位支持
  • bogomips：内核启动阶段的粗略计时值，仅作参考，不代表实际性能
• 超线程判定要点
  • 同一 physical id 下，若 siblings ≈ 2 × cpu cores，通常表示启用 HT
  • 同一物理封装内出现相同 core id 的多个逻辑处理器，通常意味着这些逻辑处理器共享同一物理核心（HT 的表现）
• 以上字段与判定方法可直接用于核对规格、发现异常拓扑或特性缺失。

三 常见症状与排查路径

• 症状 1：/proc/cpuinfo 无法读取或内容异常
  • 可能原因：权限异常、/proc 未挂载、文件系统损坏
  • 处理：以 root 检查；确认 proc 已挂载（mount | grep proc）；必要时检查并修复文件系统（如 fsck）
• 症状 2：CPU 型号/频率/缓存与采购规格不符
  • 处理：用 lscpu 与 dmidecode 交叉核对；检查 dmesg 是否有微码加载或 CPU 初始化报错；必要时升级微码/BIOS 并复核
• 症状 3：系统负载高但 top 看不出异常进程
  • 处理：用 vmstat 1、mpstat -P ALL 1 定位是否为系统态/软中断/IO 等待导致；用 perf top 观察热点函数；结合 dmesg 排查异常中断或驱动问题
• 症状 4：温度高、降频或自动关机
  • 处理：用 sensors 查看温度与风扇；检查机箱风道与散热器安装；核对 BIOS 风扇曲线与功耗策略；必要时降低环境温度
• 症状 5：虚拟机/容器看到的 CPU 信息异常
  • 处理：核对虚拟化平台（KVM/QEMU、VMware、云厂商）的 CPU 拓扑与特性透传配置；在宿主机上用 lscpu 与 virsh capabilities/平台控制台核对
• 症状 6：flags 缺少关键特性（如 lm、虚拟化）
  • 处理：确认 64 位系统镜像与内核架构匹配；检查虚拟化平台是否透传特性；必要时升级固件/内核并重新验证
• 以上路径覆盖了最常见的 CPU 信息异常与性能问题，从文件系统到微码、从内核到散热，逐层排查更高效。

四 一键自查命令清单

• 核对型号与规格
  • 查看型号：cat /proc/cpuinfo | grep -m1 “model name” | cut -d: -f2
  • 查看频率与缓存：cat /proc/cpuinfo | egrep “cpu MHz|cache size” | head -n2
• 计算与判定拓扑
  • 物理 CPU 数：cat /proc/cpuinfo | grep “physical id” | sort -u | wc -l
  • 每颗物理 CPU 核心数：cat /proc/cpuinfo | grep “cpu cores” | uniq
  • 逻辑 CPU 数：cat /proc/cpuinfo | grep “processor” | wc -l
  • 是否 64 位：grep -q ’ lm ’ /proc/cpuinfo && echo “64-bit” || echo “32-bit”
  • 是否启用 HT：lscpu | egrep “Thread(s) per core|Core(s) per socket”
• 运行时与硬件健康
  • 负载与利用率：top -b -d 1 -n 10 | head；vmstat 1 10；mpstat -P ALL 1 10
  • 温度与风扇：sensors
  • 内核与驱动日志：dmesg | grep -i -E “cpu|microcode|error”
• 这些命令覆盖从静态规格到动态负载、从温度到日志的全链路自检，适合作为排障的“第一响应”。