通过man proc可以看到很多CPU使用率的相关指标，
提示：man proc 执行时如果提示：No manual entry for proc。需要安装man-pages 即可yum install -y man-pages
user（通常缩写为 us），代表用户态 CPU 时间。注意，它不包括下面的 nice 时间，但包括了 guest 时间。
nice（通常缩写为 ni），代表低优先级用户态 CPU 时间，也就是进程的 nice 值被调整为 1-19 之间时的 CPU 时间。这里注意，nice 可取值范围是 -20 到 19，数值越大，优先级反而越低。
system（通常缩写为 sys），代表内核态 CPU 时间。
idle（通常缩写为 id），代表空闲时间。注意，它不包括等待 I/O 的时间（iowait）。
iowait（通常缩写为 wa），代表等待 I/O 的 CPU 时间。
irq（通常缩写为 hi），代表处理硬中断的 CPU 时间。
softirq（通常缩写为 si），代表处理软中断的 CPU 时间。
steal（通常缩写为 st），代表当系统运行在虚拟机中的时候，被其他虚拟机占用的 CPU 时间。
guest（通常缩写为 guest），代表通过虚拟化运行其他操作系统的时间，也就是运行虚拟机的 CPU 时间。
guest_nice（通常缩写为 gnice），代表以低优先级运行虚拟机的时间
系统 CPU 使用率的计算方法：
计算CPU使用率时，直接用 /proc/stat 中的数据，但这是开机以来的节拍数累加值，所以直接算出来的是开机以来的平均 CPU 使用率，一般没啥参考价值。事实上为了计算 CPU 使用率，性能工具一般都会取间隔一段时间（比如 3 秒）的两次值，作差后，再计算出这段时间内的平均 CPU 使用率。如下公式，就是我们用各种性能工具所看到的 CPU 使用率的实际计算方法，即：
进程CPU使用率计算方法：
跟系统的指标类似，Linux 也给每个进程提供了运行情况的统计信息，也就是 /proc/[pid]/stat。总共有 52 列的数据，无掌握每一列的含义，需要的时候，查 man proc。
值得注意的是：性能分析工具给出的都是间隔一段时间的平均 CPU 使用率，所以要注意间隔时间的设置，比如 top 默认使用 3 秒时间间隔，而 ps 使用的却是进程的整个生命周期。所以用多个工具对比分析时，一定要保证它们用的是相同的间隔时间。
二、怎么查看 CPU 使用率
top 和 ps 是最常用的性能分析工具：
top 显示了系统总体的 CPU 和内存使用情况，以及各个进程的资源使用情况。
ps 则只显示了每个进程的资源使用情况。
如下top命令的部分输出：第三行 %Cpu 就是系统的 CPU 使用率，默认显示的是所有 CPU 的平均值，这个时候你只需要按下数字 1 ，就可以切换到每个 CPU 的使用率。空白行之后是进程的实时信息，每个进程都有一个 %CPU 列，表示进程的 CPU 使用率。它是用户态和内核态 CPU 使用率的总和，包括进程用户空间使用的 CPU、通过系统调用执行的内核空间 CPU 、以及在就绪队列等待运行的 CPU。在虚拟化环境中，它还包括了运行虚拟机占用的 CPU。
top – 21:35:18 up 7:13, 3 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05Tasks: 110 total, 1 running, 109 sleeping, 0 stopped, 0 zombie%Cpu(s): 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni,100.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 stKiB Mem : 3861292 total, 3111040 free, 319040 used, 431212 buff/cacheKiB Swap: 2097148 total, 2097148 free, 0 used. 3304904 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME COMMAND 696 root 20 0 273164 4864 3736 S 0.3 0.1 1:01.30 vmtoolsd 18243 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:01.04 kworker/u256:0 18371 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:00.62 kworker/0:2 1 root 20 0 128148 6784 4184 S 0.0 0.2 0:05.01 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 kthreadd
top 并没有细分进程的用户态 CPU 和内核态 CPU。那要怎么查看每个进程的详细情况呢？
pidstat ：是一个专门分析每个进程 CPU 使用情况的工具。
间隔 1 秒展示了进程的 5 组 CPU 使用率，包括：
用户态 CPU 使用率 （%usr）；
内核态 CPU 使用率（%system）；
运行虚拟机 CPU 使用率（%guest）；
等待 CPU 使用率（%wait）；（注意：旧版本的sysstat 中的pidstat 命令输出没有%wait 指标，只有在systat 11.5.5 版本以后才引进的这个指标。）
总的 CPU 使用率（%CPU）。
最后的 Average 部分，还计算了 5 组数据的平均值。
[root@localhost 1]# pidstat 1 5Linux 3.10.0-1160.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 2021年04月12日 _x86_64_ (2 CPU) 21时41分12秒 UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command21时41分13秒 0 30924 0.00 0.98 0.00 0.98 1 pidstat 21时41分13秒 UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command21时41分14秒 0 696 0.99 0.00 0.00 0.99 0 vmtoolsd21时41分14秒 0 30924 0.00 0.99 0.00 0.99 1 pidstat 21时41分14秒 UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command21时41分15秒 0 30924 1.00 0.00 0.00 1.00 1 pidstat 21时41分15秒 UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command21时41分16秒 0 696 0.00 0.98 0.00 0.98 0 vmtoolsd21时41分16秒 0 18371 0.00 0.98 0.00 0.98 0 kworker/0:221时41分16秒 0 30924 0.00 0.98 0.00 0.98 1 pidstat 21时41分16秒 UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command 平均时间: UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command平均时间: 0 696 0.20 0.20 0.00 0.40 – vmtoolsd平均时间: 0 18371 0.00 0.20 0.00 0.20 – kworker/0:2平均时间: 0 30924 0.20 0.59 0.00 0.79 – pidstat[root@localhost 1]#
如何查看占用 CPU 的到底是代码里的哪个函数呢？
1、GDB（The GNU Project Debugger）， 这个功能强大的程序调试利器。但是GDB 调试程序的过程会中断程序运行，这在线上环境往往是不允许的。所以，GDB 只适合用在性能分析的后期，当你找到了出问题的大致函数后，线下再借助它来进一步调试函数内部的问题。
2、perf 是 Linux 2.6.31 以后内置的性能分析工具。它以性能事件采样为基础，不仅可以分析系统的各种事件和内核性能，还可以用来分析指定应用程序的性能问题。使用方法man perf即可。
（1）第一种用法：perf top
类似于 top，它能够实时显示占用 CPU 时钟最多的函数或者指令，因此可以用来查找热点函数（安装：yum install perf） $ perf topSamples: 833 of event ‘cpu-clock’, Event count (approx.): 97742399Overhead Shared Object Symbol 7.28% perf [.] 0x00000000001f78a4 4.72% [kernel] [k] vsnprintf 4.32% [kernel] [k] module_get_kallsym 3.65% [kernel] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore…
输出结果中，第一行包含三个数据，分别是采样数（Samples）、事件类型（event）和事件总数量（Event count）。比如这个例子中，perf 总共采集了 833 个 CPU 时钟事件，而总事件数则为 97742399。如果采样数过少（比如只有十几个），那下面的排序和百分比就没什么实际参考价值了。
在下边是一个表格式样的数据，每一行包含四列，分别是：
第一列 Overhead ，是该符号的性能事件在所有采样中的比例，用百分比来表示。
第二列 Shared ，是该函数或指令所在的动态共享对象（Dynamic Shared Object），如内核、进程名、动态链接库名、内核模块名等。
第三列 Object ，是动态共享对象的类型。比如 [.] 表示用户空间的可执行程序、或者动态链接库，而 [k] 则表示内核空间。
可以看到，占用 CPU 时钟最多的是 perf 工具自身比例也只有 7.28%，说明系统并没有 CPU 性能问题。
（2）第二种用法：perf record 和 perf report。
perf top 虽然实时展示了系统的性能信息，但无法用于离线或者后续的分析。而 perf record 则提供了保存数据的功能，使用 perf report 解析展示。[root@localhost /]# perf record #使用Ctrl C终止^C[ perf record: Woken up 1 times to write data ][ perf record: Captured and wrote 0.458 MB perf.data (6659 samples) ] [root@localhost /]# ll perf.data -rw——-. 1 root root 484660 4月 12 22:08 perf.data[root@localhost /]# perf report # 展示类似于perf top的报告 Samples: 6K of event ‘cpu-clock’, Event count (approx.): 1664750000 Overhead Command Shared Object Symbol 98.36% swapper [kernel.kallsyms] [k] native_safe_halt 0.62% swapper [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.18% swapper [kernel.kallsyms] [k] tick_nohz_idle_enter 0.12% kworker/0:1 [kernel.kallsyms] [k] _raw_spin_unlock_irqrestore 0.12% swapper [kernel.kallsyms] [k] __do_softirq
在实际使用中，经常为 perf top 和 perf record 加上 -g 参数，开启调用关系的采样，方便根据调用链来分析性能问题。
三、总结
用户 CPU 和 Nice CPU 高，说明用户态进程占用了较多的 CPU，所以应该着重排查进程的性能问题。
系统 CPU 高，说明内核态占用了较多的 CPU，所以应该着重排查内核线程或者系统调用的性能问题。
I/O 等待 CPU 高，说明等待 I/O 的时间比较长，所以应该着重排查系统存储是不是出现了 I/O 问题。
软中断和硬中断高，说明软中断或硬中断的处理程序占用了较多的 CPU，所以应该着重排查内核中的中断服务程序。
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