cpu使用率100怎么办
如何查看 CPU 使用率
说道查看 CPU 使用率的工具，大多数人第一反应肯定是top和ps，毕竟这两个是最常用的性能分析工具，也是初步接触 linux 性能优化时最易上手的工具：
比如，top 的输出格式为：
top - 21:05:55 up 4:47, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 255 total, 1 running, 254 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.1 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 985888 total, 71740 free, 606652 used, 307496 buff/cache
KiB Swap: 1046524 total, 709116 free, 337408 used. 169712 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ commaND
1039 root 20 0 527548 87584 18984 S 2.0 8.9 0:50.74 Xorg
2109 zwx 20 0 641036 18088 10368 S 1.0 1.8 0:08.19 gnome-terminal-
1803 zwx 20 0 1367480 77788 16872 S 0.3 7.9 1:17.32 compiz
1926 zwx 20 0 192776 11276 8744 S 0.3 1.1 0:14.72 vmtoolsd
6007 root 20 0 49028 3664 2880 R 0.3 0.4 0:00.53 top
1 root 20 0 185308 3700 2052 S 0.0 0.4 0:02.61 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 kthreadd
该输出结果中，第三行 %Cpu 就是系统 CPU 使用率，top 默认显示的是所有 CPU 的平均值，这个时候你只需要按下数字 1，就可以切换到每个 CPU 的使用率。不过，top 并没有细分进程的用户态 CPU 和内核态 CPU，要想查看每个进程的详细情况，可以使用pidstat，它是专用于分析每个进程 CPU 使用情况的工具。比如，下面的 pidstat 命令，每隔 1 秒展示进程的 5 组 CPU 使用率，包括：
- 用户态 CPU 使用率（ %usr ）；
- 内核态 CPU 使用率（ %system ）；
- 运行虚拟机 CPU 使用率（ %guest ）；
- 等待 CPU 使用率（ %wait ）；
- 总 CPU 使用率（ %CPU ）；
- 5 组数据平均值。
# 每隔 1 秒输出一组数据，共输出 5 组
$ pidstat 1 5
15:56:02 UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
15:56:03 0 15006 0.00 0.99 0.00 0.00 0.99 1 dockerd
...
Average: UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
Average: 0 15006 0.00 0.99 0.00 0.00 0.99 - dockerd
CPU 使用率过高怎么办
面对这种情况，利用 top、ps 等工具，通常只能定位到 CPU 使用率较高的进程，而如何找到大量占用 CPU 的那块代码，才是我们真正想要做到的。如果只是发现某个进程大量占用 CPU，或许该进程正是我们的业务程序，难道直接告诉研发人员程序有问题，把难题抛给研发人员吗？
正确的做法是，选择合适的 Linux 调试工具，定位到造成这一问题的具体函数。我估计大部分人第一时间想到的会是 GDB（The GNU Project debugger）,但实际上 GDB 并不是一个优秀的前期性能分析工具，因为它在调试过程中会不断中断程序的运行，这在线上环境往往是不允许的，另外，它对于新人玩家并不太友好。
相较于 GDB，我认为 perf 是更好的选择，它内置于 Linux 2.6.31之后的版本，主要通过性能事件采样，分析系统的各种事件和内核性能，且可以用来分析指定程序的性能问题。关于 perf，就不做过多介绍了，详细内容可参考 man手册（想学好 Linux 离不开 man 的帮助），在此只提供一种使用 perf 分析 CPU性能问题的用法—— perf top，它的表现形式类似于 top，不同的是，perf top 能够实时显示占用 CPU 时钟最多的函数或指令，因此可以用来定位高频函数，形式如下图所示：
$ perf top
Samples: 729 of event 'cpu-clock', Event count (APProx.): 72684182
Overhead Shared Object symbol
8.04% perf [.] 0x00000000003b6210
5.13% [kernel] [k] vsnprintf
4.67% [kernel] [k] module_get_kallsym
4.01% [kernel] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore
...
代码块中第二行有三个参数，分别是 Samples（采样数）、Event（时间类型）和 Event count（事件总数），共采集 729 个 CPU 时钟事件，总事件数为 72684182。第三行有四个指标，分别是 ：
- Overhead —— 该符号的性能事件在所有采样中所占比例；
- Shared —— 该函数或指令所属对象，如内核、进程、动态库、模块等；
- Object —— 表示对象的类型，如 [.] 表示用户空间的可执行程序、或动态库，[k]表示内核空间；
- Symbol —— 符号名，即函数名，当函数名未知时，用十六进制的地址来表示。
大致了解输出形式之后，我们再来看 perf top 的具体表现，其中占用 CPU 时钟最多的是 perf 工具自身，不过也仅占 8.04%，这意味着当前系统并没有 CPU 性能问题，如果某个程序占用 CPU 异常，那么你会看到一个趋近于 100% 的数值。现在让你去解决一个 CPU 使用率异常的问题，应该是手到擒来了吧，perf top足以应付大部分这方面的场景。
小结
CPU 使用率是最直观且常用的系统性能指标，也是在系统环境下排查性能问题是，通常会关注的第一个参数。因此，熟练掌握 CPU 使用率的相关概念至关重要，尤其对于几种不同类型的 CPU 使用率要区分清楚，如user（用户）、nice（Nice）、system（系统）、iowait（等待 I/O）、irq（中断）以及 softirq（软中断）。常见场景如：
- 用户 CPU 使用率高，说明用户态进程占用 CPU 较多，所以应该重点排查进程性能问题；
- 系统 CPU 使用率高，说明内核态占用较多 CPU，所以应该重点排查内核线程或系统调用的性能问题；
- 中断 CPU 使用率高，说明中断处理程序占用较多 CPU，所以应该重点排查内核中的中断服务函数；
当然，perf top也不是万能的，在实际解决问题时，应当合理利用不同工具来进行不同阶段的问题定位，对于 perf top 存在的缺陷或不足，比如它仅支持查看实时数据而不支持保存功能，就需要利用其它工具进行弥补。
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