cpu指标

当 CPU 使用率高时，通常意味着系统的计算资源被大量占用。为了进一步理解 CPU 高使用率的情况，以下是一些关键指标及其解释，这些指标可以通过工具如 top、htop、mpstat 等获得。

CPU 使用率的分类
CPU 使用率通常按不同的时间类型进行分类：

us
(user CPU usage)：用户空间的 CPU 使用时间，表示处理用户进程（非内核进程）的时间。包括运行应用程序、服务等。例如，运行一个 Python 程序时，它使用的 CPU 时间属于用户 CPU 时间。
高 us 时间：意味着用户态的程序占用了大量 CPU 资源，通常是由计算密集型任务引起的，如编译、压缩或运行计算密集型的服务（如数据库、Web 服务等）。
sy
(system CPU usage)：系统空间的 CPU 使用时间，表示内核态的时间。这部分时间主要用于执行操作系统内核中的代码，处理系统调用、硬件中断等。
高 sy 时间：意味着内核操作占用了大量 CPU，可能与频繁的系统调用、进程调度、I/O 操作或设备驱动程序有关。
ni
(nice CPU usage)：用于被调整了优先级的进程，通常是那些在后台运行并且被降低优先级的进程。
高 ni 时间：表示低优先级任务在后台占用了 CPU 时间，可能是一些批处理任务或低优先级的进程。
id
(idle time)：CPU 处于空闲的时间。通常越低越说明 CPU 负载越高。
低 id 时间：意味着系统负载较高，CPU 几乎没有空闲时间。
wa
(iowait)：等待 I/O 操作完成的 CPU 时间。I/O 操作指的是磁盘或网络等设备的输入输出操作。
高 wa 时间：意味着系统中 CPU 等待磁盘或网络的 I/O 操作完成。通常表示磁盘或网络是系统的瓶颈，而不是 CPU。
hi
(hardware interrupts)：CPU 被硬件中断占用的时间。
高 hi 时间：意味着设备或硬件中断（如网卡、硬盘控制器、外部设备等）占用了大量 CPU 资源。可能是硬件设备的故障、过多的中断请求等引起。
si
(software interrupts)：CPU 被软件中断占用的时间。
高 si 时间：表示处理软件中断所消耗的 CPU 时间。通常与网络流量、软中断等相关。
st
(steal time)：虚拟化环境中特有的时间，表示虚拟机等待主机分配 CPU 时间的时间。仅在虚拟机环境中会看到。
高 st 时间：意味着虚拟机没有获得足够的 CPU 资源，可能是主机资源不足或过度分配虚拟机造成的。

如何分析 CPU 高使用率
a. 用户态（us）时间高

如果 us 时间高，说明用户进程占用了大量的 CPU 资源。
原因可能是：
程序计算量很大（如数据处理、加密计算）。
代码运行效率低，存在性能瓶颈（如死循环或算法复杂度问题）。
解决办法：优化程序、检查并行任务是否过多、调整负载。
b. 系统态（sy）时间高
如果 sy 时间高，说明内核态进程占用了大量 CPU 时间。
原因可能是：
频繁的系统调用或 I/O 请求（如大量磁盘读写、网络传输）。
系统驱动或服务故障。
解决办法：优化 I/O 操作、减少系统调用、检查内核模块或驱动是否有问题。
c. 等待 I/O（wa）时间高
如果 wa 时间高，说明 CPU 大部分时间在等待磁盘或网络等 I/O 操作完成。
原因可能是：
磁盘或网络性能瓶颈。
频繁的磁盘读写或网络请求。
解决办法：优化磁盘使用，升级硬件，使用更快的存储设备，或者分散 I/O 操作。
d. 硬件中断（hi）时间高
如果 hi 时间高，说明硬件中断频繁导致 CPU 资源被占用。
原因可能是：
硬件设备或驱动有问题，如网卡、硬盘控制器等。
解决办法：检查硬件设备，更新驱动程序，检查是否有硬件故障。
e. 软件中断（si）时间高
如果 si 时间高，说明大量的软件中断导致了 CPU 使用率增加。
原因可能是：
高网络流量、频繁的软中断（如大量数据包处理）。
解决办法：优化网络服务，使用硬件加速（如硬件防火墙、网络加速器）。
f. 虚拟化环境中（st）偷窃时间高
如果 st 时间高，说明虚拟机没有得到足够的 CPU 资源。
原因可能是：
主机 CPU 资源过度分配，虚拟机争抢 CPU 时间。
解决办法：调整虚拟机分配的资源或增加主机 CPU。

如何监控 CPU 高使用率

top 或 htop：查看整体 CPU 使用率、用户态和系统态的 CPU 时间。
mpstat：监控多核 CPU 的使用情况，命令 mpstat -P ALL 显示每个 CPU 核心的使用详情。
perf：用来做 CPU 性能分析，查找热点函数和进程，分析详细的 CPU 使用情况。