壓力測試衡量CPU的三個指標：CPU Utilization、Load Average和ContextSwitch Rate上篇講如何用LoadRunner監控Linux的性能指標，但是關於CPU的幾個指標沒有搞清楚，下面就詳細說說。
CPU Utilization好理解，就是CPU的利用率，75%以上就比較高了（也有說法是80%或者更高）。除了這個指標外，還要結合Load Average和Context Switch Rate來看，有可能CPU高是因為後兩個指標高導致的。
Load Average，這個很難衡量。網上搜了一圈，還沒見到幾個合理的解釋。我100個並發用戶測試數來這兩個值是：77.534%，6.108，CPU利用率比較高，Load Average也好像有點高。後來發現了如下兩片博文：理解Load Average做好壓力測試，“Load Average是 CPU的 Load，它所包含的信息不是 CPU的使用率狀況，而是在一段時間內 CPU正在處理以及等待 CPU處理的進程數之和的統計信息，也就是 CPU使用隊列的長度的統計信息。”，基本解釋了multi-process,multi-thread程序的原理。理解Linux處理器的負載均值（翻譯）
，簡單說起來就一句話：
Load Average < CPU個數 * 核數 *0.7
比如1個1核CPU，Load Average < 1 * 1 * 0.7；1個4核的CPU，Load Average必須 < 1 * 4* 0.7 = 2.8。
查看cpu的信息：grep 'model name' /proc/cpuinfo
Context Switch Rate。就是Process（Thread）的切換，如果切換過多，會讓CPU忙於切換，也會導致影響吞吐量。《高性能服務器架構》這篇文章的第2節就是說的是這個問題的。究竟多少算合適？google了一大圈，沒有一個確切的解釋。Context Switch大體上由兩個部分組成：中斷和進程(包括線程)切換，一次中斷（Interrupt）會引起一次切換，進程（線程）的創建、激活之類的也會引起一次切換。CS的值也和TPS（Transaction Per Second）相關的，假設每次調用會引起N次CS，那麼就可以得出
Context Switch Rate = Interrupt Rate + TPS* N
CSR減掉IR，就是進程/線程的切換，假如主進程收到請求交給線程處理，線程處理完畢歸還給主進程，這裡就是2次切換。也可以用CSR、IR、TPS的值代入公式中，得出每次事物導致的切換數。因此，要降低CSR，就必須在每個TPS引起的切換上下功夫，只有N這個值降下去，CSR就能降低，理想情況下N=0，但是無論如何如果N >= 4，則要好好檢查檢查。另外網上說的CSR<5000，我認為標准不該如此單一。
其他信息：
這三個指標在LoadRunner中可以監控到；另外，在linux中，也可以用vmstat查看r（Load Arerage），in（Interrupt）和cs（Context Switch）
#vmstat 1 5
procs--------------memory------------- ----swap-- ---io-- -system------cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
0 0244644 29156 415720 2336484 0 0 1 49 2 1 1 0 98 0
0 0244644 29140 415720 2336484 0 0 0 28 9 115 0 099 1
0 0244644 29140 415720 2336484 0 0 0 24 62 256 0 0100 0
0 0244644 29140 415720 2336484 0 0 0 0 5 93 0 0100 0
0 0244644 29140 415720 2336484 0 0 0 0 58 255 0 0100 0
Interrupt Rate包括內核由於進程的時間片中斷。（在 Linux 2.6 中，系統時鐘每 1 毫秒中斷一次時鐘頻率，用 HZ 宏表示，定義為 1000，即每秒中斷 1000 次。系統不一樣，內核不一樣配置100、250的都有。）
內核的時鐘頻率可以通過如下命令知道
cat /boot/config-`uname -r` | grep'^CONFIG_HZ='
CONFIG_HZ=100
每秒總的時鐘中斷數就是 = cpu個數 * 核數 * CONFIG_HZ
cat /proc/interrupts
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3
LOC: 97574747 52361843 105207680 69447653 Local timer interrupts
RES: 107368 257510 98635 186294 Rescheduling interrupts
CAL: 14174 14206 14164 194 function call interrupts
TLB: 1007949 853117 992546 591410 TLB shootdowns
可以查看中斷的類型以及次數
======================分割線=======================
Linux vmstat命令實戰詳解
vmstat命令是最常見的Linux/Unix監控工具，可以展現給定時間間隔的服務器的狀態值,包括服務器的CPU使用率，內存使用，虛擬內存交換情況,IO讀寫情況。這個命令是我查看Linux/Unix最喜愛的命令，一個是Linux/Unix都支持，二是相比top，我可以看到整個機器的CPU,內存,IO的使用情況，而不是單單看到各個進程的CPU使用率和內存使用率(使用場景不一樣)。
一般vmstat工具的使用是通過兩個數字參數來完成的，第一個參數是采樣的時間間隔數，單位是秒，第二個參數是采樣的次數，如:
root@ubuntu:~# vmstat 2 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 0 3498472 315836 3819540 0 0 0 1 2 0 0 0 100 0
2表示每個兩秒采集一次服務器狀態，1表示只采集一次。
實際上，在應用過程中，我們會在一段時間內一直監控，不想監控直接結束vmstat就行了,例如:
root@ubuntu:~# vmstat 2
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 0 3499840 315836 3819660 0 0 0 1 2 0 0 0 100 0
0 0 0 3499584 315836 3819660 0 0 0 0 88 158 0 0 100 0
0 0 0 3499708 315836 3819660 0 0 0 2 86 162 0 0 100 0
0 0 0 3499708 315836 3819660 0 0 0 10 81 151 0 0 100 0
1 0 0 3499732 315836 3819660 0 0 0 2 83 154 0 0 100 0
這表示vmstat每2秒采集數據，一直采集，直到我結束程序，這裡采集了5次數據我就結束了程序。
好了，命令介紹完畢，現在開始實戰講解每個參數的意思。
r 表示運行隊列(就是說多少個進程真的分配到CPU)，我測試的服務器目前CPU比較空閒，沒什麼程序在跑，當這個值超過了CPU數目，就會出現CPU瓶頸了。這個也和top的負載有關系，一般負載超過了3就比較高，超過了5就高，超過了10就不正常了，服務器的狀態很危險。top的負載類似每秒的運行隊列。如果運行隊列過大，表示你的CPU很繁忙，一般會造成CPU使用率很高。
b 表示阻塞的進程,這個不多說，進程阻塞，大家懂的。
swpd 虛擬內存已使用的大小，如果大於0，表示你的機器物理內存不足了，如果不是程序內存洩露的原因，那麼你該升級內存了或者把耗內存的任務遷移到其他機器。
free 空閒的物理內存的大小，我的機器內存總共8G，剩余3415M。
buff Linux/Unix系統是用來存儲，目錄裡面有什麼內容，權限等的緩存，我本機大概占用300多M
cache cache直接用來記憶我們打開的文件,給文件做緩沖，我本機大概占用300多M(這裡是Linux/Unix的聰明之處，把空閒的物理內存的一部分拿來做文件和目錄的緩存，是為了提高 程序執行的性能，當程序使用內存時，buffer/cached會很快地被使用。)
si 每秒從磁盤讀入虛擬內存的大小，如果這個值大於0，表示物理內存不夠用或者內存洩露了，要查找耗內存進程解決掉。我的機器內存充裕，一切正常。
so 每秒虛擬內存寫入磁盤的大小，如果這個值大於0，同上。
bi 塊設備每秒接收的塊數量，這裡的塊設備是指系統上所有的磁盤和其他塊設備，默認塊大小是1024byte，我本機上沒什麼IO操作，所以一直是0，但是我曾在處理拷貝大量數據(2-3T)的機器上看過可以達到140000/s，磁盤寫入速度差不多140M每秒
bo 塊設備每秒發送的塊數量，例如我們讀取文件，bo就要大於0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO過於頻繁，需要調整。
in 每秒CPU的中斷次數，包括時間中斷
cs 每秒上下文切換次數，例如我們調用系統函數，就要進行上下文切換，線程的切換，也要進程上下文切換，這個值要越小越好，太大了，要考慮調低線程或者進程的數目,例如在apache和nginx這種web服務器中，我們一般做性能測試時會進行幾千並發甚至幾萬並發的測試，選擇web服務器的進程可以由進程或者線程的峰值一直下調，壓測，直到cs到一個比較小的值，這個進程和線程數就是比較合適的值了。系統調用也是，每次調用系統函數，我們的代碼就會進入內核空間，導致上下文切換，這個是很耗資源，也要盡量避免頻繁調用系統函數。上下文切換次數過多表示你的CPU大部分浪費在上下文切換，導致CPU干正經事的時間少了，CPU沒有充分利用，是不可取的。
us 用戶CPU時間，我曾經在一個做加密解密很頻繁的服務器上，可以看到us接近100,r運行隊列達到80(機器在做壓力測試，性能表現不佳)。
sy 系統CPU時間，如果太高，表示系統調用時間長，例如是IO操作頻繁。
id 空閒 CPU時間，一般來說，id + us + sy = 100,一般我認為id是空閒CPU使用率，us是用戶CPU使用率，sy是系統CPU使用率。
wt 等待IO CPU時間。
