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时钟周期时间

July 10, 2022

时钟周期时间 #

我们先来理解一下什么是时钟周期时间。你在买电脑的时候，一定关注过 CPU 的主频。比如我手头的这台电脑就是 Intel Core-i7-7700HQ 2.8GHz，这里的 2.8GHz 就是电脑的主频（Frequency/Clock Rate）。这个 2.8GHz，我们可以先粗浅地认为，CPU 在 1 秒时间内，可以执行的简单指令的数量是 2.8G 条。

如果想要更准确一点描述，这个 2.8GHz 就代表，我们 CPU 的一个“钟表”能够识别出来的最小的时间间隔。就像我们挂在墙上的挂钟，都是“滴答滴答”一秒一秒地走，所以通过墙上的挂钟能够识别出来的最小时间单位就是秒。

而在 CPU 内部，和我们平时戴的电子石英表类似，有一个叫晶体振荡器（Oscillator Crystal）的东西，简称为晶振。我们把晶振当成 CPU 内部的电子表来使用。晶振带来的每一次“滴答”，就是时钟周期时间。

在我这个 2.8GHz 的 CPU 上，这个时钟周期时间，就是 1/2.8G。我们的 CPU，是按照这个“时钟”提示的时间来进行自己的操作。主频越高，意味着这个表走得越快，我们的 CPU 也就“被逼”着走得越快。

如果你自己组装过台式机的话，可能听说过“超频”这个概念，这说的其实就相当于把买回来的 CPU 内部的钟给调快了，于是 CPU 的计算跟着这个时钟的节奏，也就自然变快了。当然这个快不是没有代价的，CPU 跑得越快，散热的压力也就越大。就和人一样，超过生理极限，CPU 就会崩溃了。

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03 | 通过你的CPU主频，我们来谈谈“性能”究竟是什么？

real time, user time, sys time

July 10, 2022

real time, user time, sys time #

我们简单运行一下 time 命令。它会返回三个值，第一个是 real time，也就是我们说的 Wall Clock Time，也就是运行程序整个过程中流逝掉的时间；第二个是 user time，也就是 CPU 在运行你的程序，在用户态运行指令的时间；第三个是 sys time，是 CPU 在运行你的程序，在操作系统内核里运行指令的时间。而程序实际花费的 CPU 执行时间（CPU Time），就是 user time 加上 sys time。

$ time seq 1000000 | wc -l
1000000
real  0m0.101s
user  0m0.031s
sys   0m0.016s

在我给的这个例子里，你可以看到，实际上程序用了 0.101s，但是 CPU time 只有 0.031+0.016 = 0.047s。运行程序的时间里，只有不到一半是实际花在这个程序上的。

备注：你最好在云平台上，找一台 1 CPU 的机器来跑这个命令，在多 CPU 的机器上，seq 和 wc 两个命令可能分配到不同的 CPU 上，我们拿到的 user time 和 sys time 是两个 CPU 上花费的时间之和，可能会导致 real time 可能会小于 user time+sys time。

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toc:Performance

July 10, 2022

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Amdahl定律 什么是性能 为什么循环嵌套的改变会影响性能 伪共享

CPU性能 #

real time, user time, sys time CPU各个时间片断的含义 Load Average与TASK_UNINTERRUPTIBLE 平均负载 三个不同时间间隔的平均负载 平均负载与 CPU 使用率 时钟周期时间 CPU执行时间的公式 系统调用过程中的CPU上下文切换 进程上下文切换 发生进程调度的场景 进程与线程的区别 线程上下文切换的两种情形 中断上下文切换 进程运行状态 观察软中断的变化 perf分析CPU性能的两种方法 根据工具查CPU性能指标 根据CPU性能指标来找工具

内存 #

sar查看内存指标 观察/proc/zoneinfo 根据工具查内存性能指标 根据内存性能指标找工具

Tools #

vmstat使用示例 pidstat查看进程切换情况 pidstat查看进程IO情况 cook:bcc cook:strace

实验 #

使用sysbench来模拟系统多线程调度切换 短时应用导致的CPU使用率升高

sub:Storage Performance

什么是性能

July 10, 2022

什么是性能 #

我们一般把性能，定义成响应时间的倒数，也就是：性能 = 1/ 响应时间这样一来，响应时间越短，性能的数值就越大。同样一个程序，在 Intel 最新的 CPU Coffee Lake 上，只需要 30s 就能运行完成，而在 5 年前 CPU Sandy Bridge 上，需要 1min 才能完成。那么我们自然可以算出来，Coffee Lake 的性能是 1/30，Sandy Bridge 的性能是 1/60，两个的性能比为 2。于是，我们就可以说，Coffee Lake 的性能是 Sandy Bridge 的 2 倍。

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03 | 通过你的CPU主频，我们来谈谈“性能”究竟是什么？

强有力的讲话者与无力的讲话者

July 9, 2022

强有力的讲话者与无力的讲话者，分别适合领导什么样的团队？ #

如果团队成员是被动的追随者，那么强有力的讲话者不会遇到问题。但是，如果团队成员是高度积极主动的，能主动提出更快速的折叠T恤的方法，那么无力的讲话者就有效率得多。积极主动的团队在无力的讲话者领导下，与由强力的领导者领导相比，产出会提高22%。团队成员认为强有力的讲话者会因为别人的新想法而感到威胁，而无力的讲话者更愿意接受建议。试探性地讲话不会建立起支配性，但是可以赢得较高的声望。如果试探性的讲话者对于建议持开放态度，那么团队成员会更有效率地工作。

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两种匮乏

July 9, 2022

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以匮乏为主线，河森堡在极为宏大的视野下，回顾了300万年的早期人类历史和 8000年以来的农耕文明史，我们会发现有两种匮乏令人瞩目，分别是哪两种？应如何应对这两种匮乏？

食物的匮乏和医疗的匮乏。解决食物的匮乏，需要协调人和作物、牲畜之间的关系；解决医疗的匮乏，则需要协调人和细菌、病毒之间的关系。

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getBoundingClientRect与offsetWidth及offsetHeight

July 9, 2022

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举例说明Element.getBoundingClientRect()的结果与HTMLElement的 offsetWidth和offsetHeight属性不一致的情形。

某div元素有如下规则： width: 100px; transform: scale(0.5); getBoundingClientRect()结果中的width会是50，而offsetWidth会是100。

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toc:Linux

July 9, 2022

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消除静态噪音 sub:lvm

权限管理 #

setuid位 setgid位 sticky-bit位 设置特殊权限 找出所有设置了setuid位权限的文件 sub:ACL

系统编程 #

SysV调用约定 用嵌入汇编的形式使用open系统调用 信号处理函数的调用过程

虚拟化 #

Linux Namespace隔离不彻底 容器的Namespace技术 cgroup控制容器资源 sub:iptables sub:Nginx

系统管理 #

开机强制检测硬盘(fsck)

Tools #

ImageMagick wma转换成mp3 屏幕注释软件: gromit-mpx

Ubuntu #

apt sub:xfce4

Cookbook #

cook:dpkg cook:LinuxCommand cook:Vim

Load Average与TASK_UNINTERRUPTIBLE

July 9, 2022

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Linux中，用 Cgroups 做了配置，即使保证了容器的 CPU 资源，然而 Load Average 值升高，应用的性能下降，这背后的原因是什么呢？

Linux下Load Average计算公式： Load Average= 可运行队列进程平均数 + 休眠队列中不可打断的进程平均数

Linux 下的 Load Averge 不仅仅计算了 CPU Usage 的部分，它还计算了系统中 TASK_UNINTERRUPTIBLE 状态的进程数目。在 Linux 内核中有数百处调用点，它们会把进程设置为 D 状态，主要集中在 disk I/O 的访问和信号量（Semaphore）锁的访问上，因此 D 状态的进程在 Linux 里是很常见的。无论是对 disk I/O 的访问还是对信号量的访问，都是对 Linux 系统里的资源的一种竞争。当进程处于 D 状态时，就说明进程还没获得资源，这会在应用程序的最终性能上体现出来，也就是说用户会发觉应用的性能下降了。

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平均负载