在Linux上测量一个进程的CPU使用率

简介

在现代多核CPU上，了解单个内核对某一特定进程的CPU使用情况往往很有用。这对于识别系统中的瓶颈或了解工作负载在CPU核上的分布很有帮助。在这篇文章中，我们将看到如何使用各种命令行工具来测量Linux上一个进程的单独的CPU核心使用率。

使用top命令测量CPU核心使用率

top命令是一个常用的监控系统资源的工具，包括CPU使用率。默认情况下，top显示所有内核的总体CPU使用情况，但它也提供了一种方法来单独查看每个内核的CPU使用情况。

要做到这一点，首先，运行top命令并按1来查看每个CPU核心的使用率。这将显示每个核心的CPU使用情况，以及总体使用情况的分类。

top - 10:38:00 up 45 min, 3 users, load average: 0.26, 0.14, 0.15
Tasks   : 23 total, 1 running, 22 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu0   : 5.0 us, 4.0 sy, 0.0 ni, 91.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu1   : 4.7 us, 4.0 sy, 0.0 ni, 89.3 id, 2.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 7957.6 total, 6407.9 free, 541.9 used, 1007.8 buff/cache
MiB Swap: 0.0 total, 0.0 free, 0.0 used. 7185.1 avail Mem

PID USER  PR  NI  VIRT   RES   SHR  S  %CPU  %MEM   TIME+ COMMAND
1 root    20  0   3900   3016  2728 S  0.0   0.0    0:00.02 bash

在上面的输出中，%CPU列显示了每个核心的CPU使用率。例如，第一个核心使用了0.3%的CPU，而其他核心则完全没有被使用。

使用mpstat命令测量CPU核心使用率

mpstat命令是另一个可以用来测量每个核心的CPU使用率的工具。要使用mpstat，首先使用你的发行版的软件包管理器安装sysstat软件包。在Ubuntu和其他基于Debian的系统中，你可以使用下面的命令–

$ sudo apt-get install sysstat

一旦安装了sysstat软件包，你可以使用mpstat命令来查看每个内核的CPU使用情况。默认情况下，mpstat显示整体的CPU使用情况，但是你可以使用-P ALL选项来查看每个单独内核的使用情况。

$ mpstat -P ALL
Linux 5.10.147+ (cs) 12/19/2022 _x86_64_ (2 CPU)

10:43:33  AM  CPU   %usr  %nice   %sys   %iowait %irq  %soft  %steal
%guest %gnice %idle
10:43:33  AM  all   4.67   0.00   3.53   0.64    0.00  0.06   0.04
0.00 0.00 91.06  
10:43:33  AM 0      4.63   0.00   3.36   0.05    0.00  0.04   0.04
0.00 0.00 91.87
10:43:33  AM  1     4.70   0.00   3.70   1.24    0.00  0.07   0.04
0.00 0.00 90.24

使用perf命令测量CPU核心使用率

perf命令是在Linux上进行性能分析和剖析的一个强大工具。它可以用来测量一个特定进程或一组进程的CPU使用率。

要使用perf来测量CPU使用率，你需要首先使用你的发行版的软件包管理器安装perf包。

$ sudo apt-get install linux-tools-common

一旦安装了perf软件包，你可以使用perf stat命令来测量某个特定进程的CPU使用率。

perf stat -p 6565
Performance counter stats for process id '6565':
   1.07 msec task-clock        # 0.003 CPUs utilized
      569 context-switches     # 0.529 K/sec
         0 CPU-migrations      # 0.000 K/sec
         26 page-faults        # 0.024 K/sec
   22,547,697 cycles           # 2.108 GHz
      8,262,105 instructions   # 0.37 insn per cycle
      1,981,482 branches       # 1846.695 M/sec
         16,532 branch-misses  # 0.83% of all branches
   1.477977927 seconds time elapsed

perf命令提供了广泛的选项来测量各种性能指标，包括CPU使用率、内存使用率等等。