线上接口变慢，如何排查

还有可能是机器达到了性能瓶颈。而机器性能瓶颈也又可以分为磁盘 IO 瓶颈、CPU 性能瓶颈、网卡瓶颈等等，本文主要从 CPU 出现性能瓶颈这个角度来分析下问题出现在哪儿。

为什么选 CPU 来分析呢?这是因为这通常是我们排查问题的第一步，自下而上排查，而通过 CPU 往往能帮助我们分析出问题出现在哪儿。

top

首先使用 top 命令，可以看到机器有多少个 CPU，以及 CPU 过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载，各个 CPU 的使用率等信息。今天主要分析下 CPU 的负载和使用率的区别，这两个指标经常容易搞混。

CPU 的负载(load)和使用率(utilization)

首先，需要明确的是，CPU 的负载(load)和使用率这两个指标并不是一码事。第一，它们的计算公式不一样，也就是说它们所代表的含义也就不一样;第二，这两个指标如果异常，我们排查问题的方向也就不同。

负载的计算公式

load = (D+R)/SUM(ALL)

D 和 R 是什么意思呢?

一台 linux 机器在运行时会有很有很多进程，这些进程按照状态可以细分为 7 类：

1. D(TASK_UNINTERRUPTIBLE)状态：不可中断的睡眠状态，处于睡眠状态，但是不可以被中断。一般由 IO 等待引起(磁盘 IO，网络 IO、外设 IO 等)，出现非常短暂，一般很难用 ps 或者 top 等工具捕捉到，sleep 状态下的进程不会占用 CPU 资源。
2. R(TASK_RUNNING)状态：可执行状态，这种进程处于 CPU 的可执行队列中，正在运行或者等待 CPU 运行。
3. S(TASK_INTERRUPTIBLE)状态：可中断的睡眠状态，不同于 D，该状态下的进程也是休眠状态，但是可以被中断。这种进程一般在等待某种事件的发生，例如：socket 连接、信号量等。一但这些时间啊完成，进程就会被唤醒，如果不是在高负载时期，大部分进程都处于 S 状态，不占用 CPU 资源。
4. T(TASK_STOPPED)状态：暂停状态，进程处于停止运行状态。
5. t(TASK_TRACED)状态：跟踪状态。
6. Z(EXIT_ZOMBIE)状态：僵死态，这种进程实际上已经结束运行了，只不过父进程还没有回收它的资源(比如进程的描述符、PID 等)，僵死进程会释放掉除了进程入口之外的所有资源。
7. X(EXIT_DEAD)状态：死亡态

「因此 D+R 表示的是机器的整体负载，即 CPU 负载(正在运行着的进程)+Disk 负载+网络负载+其他外设负载，当出现负载高时，那么问题可能不仅仅出现在 R 态的进程，还有可能是磁盘和网络 IO 引起的。」

CPU 的使用率

CPU 是分时间片运行的，每个时间片会分配给一个进程(或者线程)。

CPU 的使用率 = CPU 执行非系统空闲进程的时间 / CPU 总的执行时间

CPU 总的执行时间又可以细分为四大类：

1.用户进程使用时间(User Time)

• i. us(user time)：用户态进程占用的 CPU 时间
• ii. ni(nice time)：改变过优先级的用户态进程占用的 CPU 时间

2.系统内核使用时间(System Time)

• a) sys(System time)：系统内核进程占用的 CPU 时间
• b) si(softirq time)：软中断占用的 CPU 时间
• c) hi(hard irq time)：硬中断占用的 CPU 时间
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（编辑：东莞站长网）

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