ubuntu cpustat如何排查CPU问题

在 Ubuntu 系统中，cpustat 是一个强大的工具，用于监控和分析 CPU 的使用情况。以下是如何使用 cpustat 来排查 CPU 问题的详细步骤：

安装 sysstat 包

首先，确保你的系统上已经安装了 sysstat 包。如果尚未安装，可以使用以下命令进行安装：

sudo apt update
sudo apt install sysstat

基本使用

1. 查看所有 CPU 的统计信息

   不带任何参数运行 cpustat 将显示自上次重启以来的平均 CPU 使用情况：

   cpustat
   

2. 查看特定 CPU 的统计信息

   使用 -C 选项后跟 CPU 编号（从 0 开始）来查看特定 CPU 的统计信息：

   cpustat -C 0
   

3. 查看特定时间间隔的统计信息

   使用 -i 选项可以指定采样间隔（以秒为单位），后面跟上采样次数。例如，每 2 秒采样一次，共采样 5 次：

   cpustat -i 2 5
   

4. 查看详细的 CPU 统计信息

   使用 -e 选项可以显示更详细的 CPU 统计信息，包括每个 CPU 的上下文切换次数、中断次数等：

   cpustat -e
   

5. 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
   

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: 系统空间占用的 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
• %irq: 硬中断时间百分比
• %soft: 软中断时间百分比
• %steal: 虚拟机管理程序占用的时间百分比
• %guest: 虚拟 CPU 时间百分比
• %gnice: 运行 nice 值为负的进程的时间百分比

分析结果

• 高 %usr 和 %sys 值：如果 %usr 和 %sys 的值很高，而 %idle 的值很低，那么可能存在 CPU 瓶颈。
• 高 %iowait 值：如果 %iowait 的值较高，说明 I/O 操作可能是性能瓶颈。可以考虑优化磁盘性能或调整应用程序的 I/O 策略。
• 虚拟化环境：在虚拟化环境中，%steal 和 %guest 的值可以帮助了解虚拟机的性能表现。

故障排查

• 诊断性能下降的原因：当系统出现性能下降时，通过对比不同时间点的 cpustat 输出，可以追踪问题的根源。例如，如果某个进程的 CPU 使用率突然飙升，可能是该进程出现了 bug 或配置不当。
• 验证优化效果：在实施任何性能优化措施后，使用 cpustat 来确认这些改动是否有效降低了 CPU 负载或提高了响应速度。

通过这些步骤，你可以使用 cpustat 在 Ubuntu 系统中有效地监控和分析 CPU 的使用情况，从而排查和解决 CPU 问题。