优化处理器子系统

• 优化处理器子系统

  • 进程优先级

  • CPU中断处理

  • 考虑NUMA系统

在所有计算机中，无论手持设备还是科学计算集群，最重要的都是用来做计算的处理器。在摩尔定律的影响下，处理器子系统比其它所有子系统的发展都要快很多。结果是系统瓶颈很少出现在CPU上，除非系统是专门做运算的。通过一个Inte处理器系统的平均CPU使用率低于10%就很容易得出这个结论。理解处理器瓶颈和如何优化CPU性能参数是很重要的。

进程优先级

前面已经说过，我们不可能修改某个进程的优先级。唯一的办法是间接的通过调整进程nice级别，但这也并非总是可行。如果某个进程运行太慢，你就可以调低它的nice级别，给它更过的CPU时间。当然，这就意味着其它进程拥有更低的处理器时间，将会变得更慢。

Linux支持的nice级别从19（最低级别）到-20（最高级别）。默认值是0。需要使用root权限，才能把进程的nice级别设置为负数（更高的优先级）。

以nice级别-5启动xyz程序，使用如下命令：

nice -n -5 xyz

修改运行中的程序优先级，使用如下命令：

renice level pid

把PID为2500的进程优先级设置为10：

renice 10 2500

CPU中断处理

在中断处理中，如下两个原则是十分有效的：

• 把产生大量中断的进程绑定到一个CPU上。
  CPU亲和力使得管理员可以把中断绑定到某个或者某组物理处理器上（当然，这对单CPU系统无效）。要更改某个IRQ的亲和力，进入到/proc/irq/%{irq号码}/目录，修改smp_affinity文件的CPU mask值。把19号IRQ的亲和力设置到第三个CPU的命令如下（不适用SMT）：

echo 03 > /proc/irq/19/smp_affinity

• 让物理处理器处理中断
  在对称多线程（SMT，symmetric multi-threadind）系统中，例如IBM POWER 5+处理器支持多线程，它就推荐将中断处理绑定到物理处理器上，而不是SMT实例。在双路多线程系统中，物理处理器通常都是较低的CPU数，CPU 编号 0和2通常是物理CUP，而1和3通常是指多线程实例。

如果你不使用smp_affnity标志，你就没必要担心这个了！

考虑NUMA系统

非统一内存架构（NUMA，Non-Uniform Memory Architecture）系统正在获取市场份额，被看做是传统统一多处理系统的自然演化。尽管当前Linux发行版的CPU调度也同样适用于NUMA系统，但是应用程序可能就不一定了。由non-NUMA导致的性能降低是很难识别的。可以使用numactl包中的numastat工具找到在NUMA架构上有问题进程。

numastat统计数据保存在/sys/devices/system/node/%{node number}%/numastat文件中，可以用来帮助找到瓶颈。numa_miss和other_node字段偏高可能是MUMA引起的。如果你发现给进程分配的内存不是在进程的本地节点上（运行程序的处理器节点），尝试对这个进程renice或者采用NUMA。

原文: https://lihz1990.gitbooks.io/transoflptg/content/04.系统调优/4.4.优化处理器子系统.html