调优之CPU调优

来源：互联网发布：麟龙选股软件编辑：程序博客网时间：2024/05/23 00:29

09 Understand CPU Scheduling了解CPU调度

两个方面：拓扑结构
cpu调度
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架构NUMA

无numa 0-3 4-7 共享内存区域一致性内存访问
numa0-3自己有内存控制器访问自己区域的内存本地内存访问无法访问再访问远程内存

CPU Scheduling
在一个时间内，一个CPU仅能执行一个进程
多个进程通过共享CPU时间片time slices

调度策略有两个主要分类：
1. 实时策略占用cpu时间多快速响应的进程所有实时线程调度完后会调度一般线程
实时策略用于必须无间断完成的关键字时间任务

SCHED_FIFO    1-99 先进先出进程优先级高先做静态优先调度
SCHED_RR       1-99 轮询
2. 一般策略
SCHED_OTHER   默认，使用完全公平调度程序CFS（完全公平调度程序）进行调度。
SCHED_BATCH     以下两个用于低优先权调度
SCHED_IDLE

[root@uplook ~]# ps axo pid,command,cls
PID COMMAND                  CLS
    1 /sbin/init                        TS                     //SCHED_OTHER
    2 [kthreadd]                    TS
    3 [ksoftirqd/0]                 TS
    5 [kworker/0:0H]               TS
    7 [migration/0]                FF                       //SCHED_FIFO
    8 [rcu_bh]                      TS
    9 [rcu_sched]                  TS
   10 [watchdog/0]                 FF
   11 [watchdog/1]                 FF
   12 [migration/1]                FF
   13 [ksoftirqd/1]                 TS
   14 [kworker/1:0]               TS
   15 [kworker/1:0H]             TS

实时调度策略：
- SCHED_FIFO FIFO
- SCHED_RR RR

[root@uplook ~]# chrt -h
Scheduling policies:
-b | --batch         set policy to SCHED_BATCH 批处理
-f | --fifo         set policy to SCHED_FIFO
-i | --idle          set policy to SCHED_IDLE
-o | --other         set policy to SCHED_OTHER
-r | --rr            set policy to SCHED_RR (default)

[root@uplook ~]# chrt -m 查看每种调度策略最大最小优先级
SCHED_OTHER min/max priority    : 0/0                           //nice值，-20 ------ 19
SCHED_FIFO min/max priority     : 1/99
SCHED_RR min/max priority       : 1/99
SCHED_BATCH min/max priority    : 0/0                            非实时都为0
SCHED_IDLE min/max priority     : 0/0

pgrep sshd

[root@uplook ~]# chrt -p 2247 查询当前进程的策略和优先级
pid 2247's current scheduling policy: SCHED_OTHER
pid 2247's current scheduling priority: 0

[root@uplook ~]# chrt -p 7 可以通过axo查看实时
pid 7's current scheduling policy: SCHED_FIFO
pid 7's current scheduling priority: 99

[root@web1 ~]# chrt -p `which sshd`
pid 3177's current scheduling policy: SCHED_OTHER
pid 3177's current scheduling priority: 0

[root@uplook ~]# chrt -i 0 dd if=/dev/zero of=/dev/null & 设置某个进程的调度策略为idel 有人使用就会停止等其它优先级高的先运行
[root@uplook ~]# chrt -p 3451
pid 3451's current scheduling policy: SCHED_IDLE
pid 3451's current scheduling priority: 0

运行mdsum /dev/zero

实验环境：虚拟机 1cpu
LAB1:
终端一: chrt -f 10 md5sum /dev/zero
终端二: chrt -f 10 sha1sum /dev/zero

先入先出相同级别也要遵循先入先出第1个退出才会上第二个

LAB2:
终端一: chrt -r 10 md5sum /dev/zero
终端二: chrt -r 10 sha1sum /dev/zero

和平共处

实时调度策略静态优先级设置好固定
一般调度策略动态优先级可以灵活调整
一般调度策略的优先级没有实时调度策略的优先级高

一般调度策略:
- SCHED_OTHER, NORMAL 该策略使用完全公平调度程序(CFS) <默认>
- SCHED_BATCH 主要用于低优先权任务
- SCHED_IDLE 主要用于低优先权任务

由于不是每个进程都与其他进程同样重要，可告知进程调度程序为不同的进程使用不同的调度策略。常规系统上运行的大多
数进程所使用的调度策略为 SCHED_OTHER (也称为SCHED_NORMAL)，但还有其它一些调度策略用于不同的目的。

SCHED_OTHER 调度策略运行的进程的相对优先级称为进程的 nice 值，可以有40种不同级别的nice值。

nice 值越高：表示优先级越低，例如+19，该进程容易将CPU 使用量让给其他进程。
nice 值越低：表示优先级越高，例如-20，该进程更不倾向于让出CPU。

查看进程的nice级别
1. 使用top查看nice级别
NI: 实际nice级别
PR: 将nice级别显示为映射到更大优先级队列，-20映射到0，+19映射到39

3. 使用ps查看nice级别
[root@uplook ~]# ps axo pid,command,nice --sort=-nice -nice升序 nice降序
[root@uplook ~]# ps axo pid,command,nice,cls --sort=-nice 调度策略
TS 表示该进程使用的调度策略为SCHED_OTHER

启动具有不同nice级别的进程
启动进程时，通常会继承父进程的 nice级别，默认为0。
父进程bash nice值为0 继承
[root@uplook ~]# nice -n -5 sleep 6000 &
[root@uplook ~]# ps axo command,pid,nice |grep sleep

[root@uplook ~]# nice -n -20 service httpd start
[root@uplook ~]# ps axo pid,command,nice,cls |grep httpd
11116 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11119 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11120 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11121 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11122 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11123 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11124 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11125 /usr/sbin/httpd             -20 TS
11126 /usr/sbin/httpd             -20 TS

top -d 1 -u apache 基于用户的进程

更改现有进程的nice级别
1. 使用top更改nice级别
r 调整进程的优先级（Nice Level）（-20高）－－－0－－－（19低）

r pid 数字

2. 使用shell更改nice级别
[root@uplook ~]# sleep 7000 &
[3] 10089
[root@uplook ~]# renice -20 10089
10089: old priority 0, new priority -20

taskset实现CPU亲和力
进程和cpu捆绑
将减少上下文切换的次数
[root@uplook ~]# lscpu |grep 'On-line'
On-line CPU(s) list: 0-3
[root@uplook ~]# taskset -c 2-3 service httpd start httpd运行在2-3号处理器上

[root@uplook ~]# top -d 1 -u apache top --->f ---j (P 显示在那个cpu上) 最后使用cpu的情况 shfit +W保存

cgroup: 利用cgroup实现CPU的亲和力
LAB1:
[root@uplook ~]# vim /etc/cgconfig.conf
group nginx {
           cpuset {
                cpuset.cpus=0-7;
           }
}
group mysql {
           cpuset {
                cpuset.cpus=8-15;
           }
}

LAB2:
[root@uplook ~]# vim /etc/cgconfig.conf
group httpd {
           cpuset {
                cpuset.cpus=0-1;
           }
}

[root@uplook ~]# vim /etc/cgrules.conf
*:/usr/sbin/httpd cpuset httpd/

[root@uplook ~]# service cgred restart
[root@uplook ~]# service cgconfig restart

Nginx配置文件实现CPU亲和力
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0 0