我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统，它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。...进程上下文切换 Linux 按照特权级别将进程的运行空间划分为内核空间和用户空间，分别对应下图中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特权级别的 。...，要想查看每个进程的详细情况，就需要使用pidstat，加上-w，可以查看每个进程上下文切换的情况 /proc/interrupts——/proc实际上是linux的虚拟文件系统用于内核空间和用户空间的通信...高优先级进程导致当前进度挂起 硬件中断，导致当前进程挂起 小结 CPU上下文切换，是保证Linux系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要我们特别关注。...参考 https://www.jianshu.com/p/1b7b78538531 https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive
我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统，它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。...CPU 上下文切换的类型 你可能会说 CPU 上下文切换无非就是更新 CPU 寄存器和程序计数器值，而这些寄存器是为了快速运行任务而设计的，那为什么会影响 CPU 性能呢？...进程上下文切换 Linux 按照特权级别将进程的运行空间划分为内核空间和用户空间，分别对应下图中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特权级别的 。...小结 CPU上下文切换，是保证Linux系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要我们特别关注。...参考：https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive-764bfdae4f01
目录 1.什么是CPU上下文切换 2.CPU上下文切换的类型 3.如何查看系统中的上下文切换 4.案例 5.总结 ---- 读过倪朋飞的《Linux性能优化实战》经常说的 CPU 上下文切换是什么意思?...对CPU上下文切换有了少许了解。现总结如下。 1.什么是CPU上下文切换 上下文切换专业术语为Context Switch,我们可以参考Context Switch Definition一文。...2.CPU上下文切换的类型 导致CPU进行切换的场景，可以分为： 进程上下文切换 线程上下文切换 中断上下文切换 下面详细进行说明。...[root@m162p201 ~]# pidstat -w Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (m162p201) 07/21/2021 _x86_64_ (2 CPU...而每秒的上下文切换次数高大180万次。而r列的就绪进程最高的时候达到10，远远超出了CPU核数。这说明正是正在运行和等待CPU的进程过多导致了上下文切换过高。
我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统，它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。...CPU 上下文切换的类型 你可能会说 CPU 上下文切换无非就是更新 CPU 寄存器和程序计数器值，而这些寄存器是为了快速运行任务而设计的，那为什么会影响 CPU 性能呢？...进程上下文切换 Linux 按照特权级别将进程的运行空间划分为内核空间和用户空间，分别对应下图中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特权级别的 。...小结 CPU上下文切换，是保证Linux系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要我们特别关注。...参考：https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive-764bfdae4f01 欢迎加入 高质量后端开发微信读者交流群
第一时间看干货文章 1 CPU 上下文切换是保证 Linux 系统正常运行的核心功能。可分为进程上下文切换、线程上下文切换和中断上下文切换。...在本文中，我将进一步讨论如何分析 CPU 上下文切换问题。...检查CPU的上下文切换 我们知道，过多的上下文切换会消耗 CPU 的时间来保存和恢复寄存器、程序计数器、内核栈和虚拟内存等数据，从而导致系统性能显著下降。...添加 -w 选项，您可以看到每个进程的上下文切换： 例如： # Output interval is 5 $ pidstat -w 5 Linux 4.15.0 (ubuntu) 09/23/18...假设您已经在 Linux 系统上安装了 sysbench 和 sysstat。
Linux是一个多用户用任务的操作系统，他支持远远大于cpu的进程数运行，而cpu每次却只能运行一个任务，所以其实这些任务其实并不是在同时运行，整个过程是cpu轮流运行任务，给用户带来的假象。...根据任务的不同，CPU上下文切换可以分几种不同场景: 进程上下文切换 线程上下文切换 中断上下文切换 进程上下文切换 Linux分为内核空间和用户空间： ?...Linux会为每个cpu都维护一个就绪队列，也就是进程状态为R状态的的进程，最理想状态是之前的进程完成，cpu得到释放，下一个进程得到cpu使用，但是实际情况是不同的。...还有我们要如何查看中断突然增大: watch -d cat /proc/interrupts Rescheduling interrupts are the Linux kernel's way to...重新安排中断是Linux内核唤醒空闲CPU核心以在其上安排线程的方法.在SMP系统上,这通常由调度程序完成,以便将负载分散到多个CPU核心 Function call interrupts:: software-interrupts
如何理解Linux的上下文切换 Linux 是一个多任务操作系统，它支持同时运行的任务数量远大于 CPU 个数。...进程上下文切换 1、用户空间与内核空间 Linux 按照特权等级，把进程的运行空间分为内核空间和用户空间，分别对应着 CPU 特权等级的 Ring 0 和 Ring 3。...4、进程上下文何时切换 Linux 为每个 CPU 维护了一个就绪队列，将活跃进程按照优先级和等待 CPU 的时间排序，然后选择最需要 CPU 的进程，也就是优先级最高和等待 CPU 时间最长的进程来运行...概念小结 总结一下，不管是哪种场景导致的上下文切换，你都应该知道： CPU 上下文切换是保证 Linux 系统正常工作的核心功能之一，一般情况下我们无需特别关注。...# 每隔 5 秒输出 1 组数据 $ pidstat -w 5 Linux 4.15.0 (ubuntu) 09/23/18 _x86_64_ (2 CPU) 08:18:26 UID
写在前面 博文内容为 Linux 性能指标 CPU 上下文切换认知 内容涉及： 上下文认知，发生上下文切换的场景有哪些 上下文指标信息查看，内核上下文切换事件跟踪，系统上下文切换统计 上下文异常场景分析...Linux内核就要不断地在不同的进程间切换。这种不同进程间的切换称为上下文切换 上下文切换时, CPU要保存旧进程的所有上下文信息,并取出新进程的所有上下文信息。...上下文中包含了 Linux 跟踪新进程的大量信息,其中包括: 进程正在执行的指令,分配给进程的内存,进程打开的文件等 所以实际上上下文切换涉及大量信息的移动,上下文切换的开销可以是相当大的 上下文切换可以是内核调度的结果...进程切换时需要切换上下文，默认调度策略情况下，Linux 为每个 CPU 维护了一个就绪队列，将活跃进程（即正在运行和正在等待 CPU 的进程）按照优先级和等待 CPU 的时间排序，然后选择最需要 CPU...taskset taskset 是一个在 Linux 系统中用于设置或检索进程 CPU 亲和性(affinity)的命令行工具。
1 我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统，它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。...进程上下文切换 Linux 按照特权级别将进程的运行空间划分为内核空间和用户空间，分别对应下图中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特权级别的 。.../proc/interrupts——/proc实际上是linux的虚拟文件系统用于内核空间和用户空间的通信，/proc/interrupts是这种通信机制的一部分，提供了一个只读的中断使用情况。...小结 CPU 上下文切换，是保证 Linux 系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要我们特别关注。...参考: https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive-764bfdae4f01
前言：Linux是一个多任务的操作系统，可以支持远大于CPU数量的任务同时运行，但是我们都知道这其实是一个错觉，真正是系统在很短的时间内将CPU轮流分配给各个进程，给用户造成多任务同时运行的错觉。...img 2、CPU上下文切换 根据任务的不同，CPU的上下文切换就可以分为进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换 ，进程上下文切换。...在Linux中，Linux按照特权等级，将进程的运行空间分为内核空间和用户空间： 内核空间具有最高权限，可以直接访问所有资源 用户空间只能访问受限资源，不能直接访问内存等硬件设备，要想访问这些特权资源，...，进程上下文切换一般需要几十纳秒到数微秒的CPU时间，当进程上下文切换次数比较多的情况下爱，将导致CPU将大量的时间耗费在寄存器、内核栈即虚拟内存等资源的保存和恢复上，另外，Linux通过TLB快表来管理虚拟内存到物理内存的映射关系...当中断上下文切换次数比较多的时候，会耗费大量的CPU 怎么查看系统上下文 上面已经介绍到CPU上下文切换分为进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换，那么过多的上下文切换会把CPU的时间消耗在寄存器
CPU上下文 多核CPU在运行任务时，使用程序计数器来存储当前执行指令的位置或者下一条将要执行的指令的位置，而CPU寄存器则是CPU中的内存。...它们都是CPU在运行时必须依赖的环境，因此也被称作为CPU上下文 CPU上下文切换 CPU上下文切换就是把前一个任务的上下文（也就是CPU寄存器和程序计数器）保存起来，然后加载新任务的上下文开始执行。...根据CPU执行的任务的不同，上下文切换分为这三种：进程上下文切换、线程上下文切换，中断上下文切换 进程上下文切换 每次进程的上下文切换将会花费几十纳秒到数微秒的时间，过多的进程上下文切换就是我们上篇文章提到过系统负载过高的原因之一...以下这些场景都会引起进程的上下文切换： 我们知道在多核CPU中，为了公平调度，CPU的时间是分为一段段的时间片然后分配给各个进程的，当某个进程的时间片用完之后，就会被系统挂起，从而让CPU切换到其他进程...我们知道，相较于进程，线程才是CPU调度的最小单位，而一个进程内可能包含多个线程，这些线程共享这个进程的内存、CPU时间段等资源 所以普通的线程上下文切换就不需要切换整个进程的资源而只需要切换线程的线程栈和寄存器等
linux的上下文切换就是进程线程的切换，也就是切换struct task_struct结构体，一个任务的上下文包括cpu的寄存器，内核栈等，由于1个cpu上的所有任务共享一套寄存器，所以在任务挂起的时候需要保存寄存器...所以上下文切换也很简单，直接用call或者jmp指令调度任务。同样ARM架构也有快速上下文切换技术。但是Linux为了适用更多的cpu架构没使用处理器相关的上下文切换技术，而是大部分通过软件实现。...linux上下文切换就在schedule（）函数里，很多地方都会调用这个函数。...经过前面的代码计算后找出下一个要执行的任务，然后开始执行上下文切换。...先看一段linux2.6.18版本还使用O(1)调度算法的schedule函数代码： /* * schedule() is the main scheduler function. */ asmlinkage
在这里有一个经常提及的概念就是: 上下文切换(Context Switch). 上下文切换的精确定义可以参考: http://www.linfo.org/context_switch.html。...任务的状态保存及再加载, 这段过程就叫做上下文切换. 时间片轮转的方式使多个任务在同一颗CPU上执行变成了可能, 但同时也带来了保存现场和加载现场的直接消耗。 (Note....在linux中可以使用vmstat观察上下文切换的次数. 执行命令如下: ? vmstat 1指每秒统计一次, 其中cs列就是指上下文切换的数目....一般情况下, 空闲系统的上下文切换每秒大概在1500以下. 对于我们经常使用的抢占式操作系统来说, 引起上下文切换的原因大概有以下几种: 1....每个上下文切换需要耗去十几us的时间,这对于程序吞吐量的影响很大. 同时我们可以执行vmstat 1 观查一下上下文切换的频率是否变快 ?
，也就是正在运行和等待 CPU 的进程数过多，导致了大量的上下文切换，而上下文切换又导致了 CPU 使用率升高 一环扣一环的，先有因后有果，别搞乱了顺序 提出疑问 到底是什么进程导致了这些问题呢？...分析下为什么上下文切换次数会这么少 首先，Linux 调度的基本单位是线程 sysbench 是模拟线程的调度问题 查看 pidstat 命令的作用 man pidstat ?...它只发生在内核态，而 pidstat 只是一个进程的性能分析工具，并不提供任何关于中断的详细信息 如何查看中断发生的类型 从 /proc/interrupts 这个只读文件中读取 /proc 实际上是 Linux...根据上下文切换的类型，具体分析 自愿上下文切换多了，说明进程都在等待资源，有可能发生了 I/O 等其他问题 非自愿上下文切换多了，说明进程都在被强制调度，也就是都在争抢 CPU，说明 CPU 的确成了瓶颈...（cs）、中断次数（in）、就绪队列（r）、CPU 使用率（us、sy） 若上下文切换次数和 CPU 使用率过高，通过 pidstat 查看是哪个进程或线程的切换次数过高，CPU 使用率过高 然后确认是自愿上下文切换还是非自愿上下文切换
调度的场景 灵魂拷问 既然进程是在等待，并没有运行，为什么系统的平均负载还是会升高呢 回答 本文的重点：CPU 上下文切换就是罪魁祸首 先来聊聊 Linux 提出疑问 之前说最好一个 CPU 运行一个进程...，这样 CPU 利用率刚刚好 但事实上我们的 Linux 会同时运行很多进程，包括系统态的和自己启动的进程，这不就违背了我们的美好初衷吗？...回答 硬件通过触发信号，会导致中断处理程序的调用，也是一种常见的任务 所以，根据任务的不同，CPU 的上下文切换可以分为不同的场景 进程上下文切换 线程上下文切换 中断上下文切换 系统调用 Linux...上下文切换是无法避免的 进程上下文切换 基础知识点 在 Linux 中，进程是由内核来管理和调度 进程的切换只能发生在内核态 所以，进程的上下文不仅包括了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源，还包括了内核堆栈...CPU 上下文切换的总结 CPU 上下文切换，是保证 Linux 系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要关注【CPU 上下文切换是正常工作的核心功能】 但过多的上下文切换，会把 CPU 时间消耗在寄存器
Linux的CPU正是采用硬中断与软中断结合的方式来处理问题的。...图4 进程上下文切换 由此可见上下文切换的优点在于，每个进（线）程具有同等的CPU处理权利，缺点是进（线）程的保存和载入消耗资源。由于线程信息比进程信息要少，所以线程上下文切换优于进程上下文切换。...所以当自愿上下文切换比较多，说明I/O或者内存存在瓶颈；而非自愿上下文切换比较多，说明目前有很多进（线）程需要CPU处理。...#每隔 5 秒输出 1 组数据 #pidstat -w 5 Linux 4.15.0 (ubuntu) 09/23/18 _x86_64_ (2 CPU) 08:18:26 UID...#mpstat Linux 4.15.0-46-generic(ubuntu) 10/30/2019 _x86_64_(4 CPU) 02:59:04 AM CPU %usr %nice %sys
2、CPU 上下文切换 多任务操作系统中，多于CPU个数的任务同时运行就需要进行任务调度，从而多个任务轮流使用CPU。...CPU执行任务必须依赖的环境称为 CPU上下文 CPU 上下文切换，就是先把前一个任务的 CPU 上下文（也就是 CPU 寄存器和程序计数器）保存起来，然后加载新任务的上下文到这些寄存器和程序计数器，最后再跳转到程序计数器所指的新位置...CPU的上下文切换分为几种场景：进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换 2.1、用户态、内核态 Linux按特权等级，将进程的运行空间分为 内核空间 和 用户空间 。 ?...根据 Tsuna 的测试报告，每次上下文切换都需要几十纳秒到数微秒的 CPU 时间，在进程上下文切换次数较多的情况下，这个时间对于CPU来说是相当可观的，会大大缩短CPU真正用于运行进程的时间。...Linux 为每个 CPU 都维护了一个就绪队列，将活跃进程（即正在运行和正在等待 CPU 的进程）按照优先级和等待 CPU 的时间排序，然后选择最需要 CPU 的进程，也就是优先级最高和等待 CPU
CPU的个数 cat /proc/cpuinfo|grep "processor"|wc -l 3、查看CPU是几核 cat /proc/cpuinfo|grep "cores"|uniq 4、查看CPU...的主频 cat /proc/cpuinfo|grep MHz|uniq 5、查看当前操作系统内核信息 uname -a Linux dev 2.6.32-358.6.2.el6.x86_64 #1 SMP...Thu May 16 20:59:36 UTC 2013 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux 6、查看当前操作系统发行版信息 cat /etc/issue CentOS release...(R) CPU E5410 @ 2.33GHz (看到有8个逻辑CPU, 也知道了CPU型号) 8、 cat /proc/cpuinfo | grep flags | grep ' lm ' | wc...) 10、 getconf LONG_BIT 32 (说明当前CPU运行在32bit模式下, 但不代表CPU不支持64bit)
作者简介 韩传华，就职于南京大鱼半导体有限公司，主要从事linux相关系统软件开发工作，负责Soc芯片BringUp及系统软件开发，乐于分享喜欢学习，喜欢专研Linux内核源代码。...本文主要关注进程管理的一个切入点，那就是进程的上下文切换，来理解linux内核是如何进程进程上下文切换的，从而揭开上下文切换的神秘面纱。...实际上linux内核中，进程上下文包括进程的虚拟地址空间和硬件上下文。...如下为硬件上下文切换示例图： ?...3.硬件上下文切换的时候，将此时的调用保存寄存器和pc, sp保存到struct cpu_context结构中。
查看 CPU 物理个数 CPU 物理个数是指 cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort | uniq | wc -l 查看 CPU 逻辑个数 cat /...proc/cpuinfo | grep processor | wc -l 查看 CPU 是多少核 cat /proc/cpuinfo | grep cores | uniq 关于 top 查看 CPU...逻辑个数 默认情况下，top 显示的是逻辑个数，当然如果是在 CPU 较强的服务器上想用 top 来查看 CPU 逻辑个数，往往会因为 terminal 太小而无法显示，建议还是按照上述方法来做。...学习资料 关于 CPU 规格，可以从英特尔官网找到一些具体型号的资料来学习。
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