优化 CentOS 的 CPU 设置与 cpuinfo 信息利用
一、基线采集与解读
- 采集关键指标：使用命令查看型号、核心、频率与特性，例如：cat /proc/cpuinfo、lscpu；统计物理 CPU 数：grep ‘physical id’ /proc/cpuinfo | sort | uniq | wc -l；统计逻辑 CPU 数：grep ‘processor’ /proc/cpuinfo | wc -l；查看型号与频率：grep ‘model name’ /proc/cpuinfo、grep ‘cpu MHz’ /proc/cpuinfo；查看缓存与特性：grep ‘cache size’ /proc/cpuinfo、grep ‘flags’ /proc/cpuinfo；判断 64 位：grep ‘lm’ /proc/cpuinfo。以上信息用于制定后续的频率、调度与亲和性策略。
二、频率与电源策略优化
- 安装工具：在 CentOS 7/8 上安装 cpupowerutils（yum install -y cpupowerutils）。查看当前策略与频率：cpupower -c all frequency-info；cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor；cat /proc/cpuinfo | grep -i “cpu mhz”。将各核策略设为性能模式：cpupower -c all frequency-set -g performance（单核可用 cpupower frequency-set -g performance）。如系统存在 cpuspeed 服务，可先停止以避免与策略冲突：service cpuspeed stop。为持久化，可在 BIOS 将电源策略设为 Maximum Performance，或在系统层使用 tuned 配置性能型 profile（如 tuned-adm profile throughput-performance）。上述操作能减少降频带来的抖动，提升交互与批处理类负载的吞吐。
三、NUMA 与 CPU 亲和性绑定
- 拓扑与状态检查：numactl --hardware 查看 NUMA 节点与内存分布；grep -i numa /var/log/dmesg 检查 BIOS 是否开启 NUMA；必要时用 hwloc-ls 观察更细粒度拓扑。应用 NUMA 亲和与绑定的要点：若应用对延迟敏感或希望避免跨 NUMA 访问，可将进程绑定到指定节点，例如 numactl --cpunodebind=1 --membind=1 ；也可在服务单元中设置 CPUAffinity= 或使用 systemd 的 CPU 亲和配置。对于某些场景，关闭 OS 层 NUMA（BIOS 开启、OS 关闭）可缓解“内存充足却触发 swap/抖动”的问题，但需以基准测试为准；在部分存储/对象场景，关闭 NUMA 可能带来 QPS 下降 15–30% 的副作用。临时绕过 NUMA 限制可用 numactl --interleave=all。上述方法可减少跨 NUMA 访问开销，提升内存访问局部性。
四、透明大页 THP 与调度相关优化
- THP 策略：检查状态 cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled 与 cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag；对延迟敏感或存在合并/分裂抖动的应用，建议设为 madvise（仅在支持的程序上启用 THP），或关闭 THP 以避免额外 CPU 消耗与延迟波动。调度与资源控制：结合 numactl/taskset 做进程绑定，减少上下文切换与缓存失效；使用 perf record -g / perf report 定位 CPU 热点函数与调度瓶颈；必要时调整 vm.swappiness 等内存回收参数以匹配负载特征（如偏向保留页面缓存、降低 swap 倾向）。这些优化能改善延迟与吞吐的稳定性。
五、验证与回退
- 验证要点：策略是否生效 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor；频率是否顶格 watch -n 0.5 “grep ‘cpu MHz’ /proc/cpuinfo | head”；NUMA 绑定 taskset -pc 或 numastat -p ；服务级绑定检查 systemctl show | grep CPUAffinity。回退方法：将 scaling_governor 改回 powersave/ondemand；删除或注释 tuned 配置并恢复默认；将 THP 恢复为 always 或 madvise；移除 numactl/taskset/CPUAffinity 相关配置并重启服务。任何变更建议先在测试环境验证，并以业务基准指标（P95/P99 延迟、QPS、吞吐、抖动）为准逐步上线。
