Linux性能优化

随着生产环境日趋复杂，使用快速且优化良好的计算机系统变得很好重要。接近开放的源代码、完善的优化工具，使得Linux有着突出的优势。但是这些工具分散在互联网上，有些甚至没有专门的文档介绍，因此很多人并不知道如何使用这些工具来解决实际问题。本书介绍了目前重要和常用的Linux优化工具，以及如何应用它们来使应用程序/系统的性能达到优。读者可以通过众多案例，清晰地明了影响性能的关键部分及解决方案。无论是Linux软件开发人员、系统管理员或终端用户，本书都是一本不错的参考书。

 G.伊佐特，业内知名的Linux性能优化专家，拥有20多年Linux和Unix系统性能优化经验。他曾经用6年时间为Compaq公司的Alpha性能团队设计Linux性能优化工具。此外，他协助Compaq公司制定了SPEC CPU 2000及后继版本的CPU性能度量标准。他还长期从事开发人员和系统管理者的Linux性能优化培训工作。

译者序
前言
致谢
第l章性能追踪建议
1.1常用建议
1.1.1记大量的笔记(记录所有的事情)
1.1.2自动执行重复任务
1.1.3尽可能选择低开销工具
1.1.4使用多个工具来搞清楚问题
1.1.5相信你的工具
1.1.6利用其他人的经验(慎重)
1.2性能调查概要
1.2.1找到指标、基线和目标
1.2.2追踪近似问题
1.2.3查看问题是否早已解决
1.2.4项目开始(启动调查)
1.2.5记录，记录，记录
1.3本章小结
第2章性能工具：系统CPU
2.1CPU性能统计信息
2.1.1运行队列统计
2.1.2上下文切换
2.1.3中断
2.1.4CPU使用率
2.2Linux性能工具：CPU
2.2.1vmstat(虚拟内存统计)
2.2.2top(2.0.x版本)
2.2.3top(3.x.x版本)
2.2.4procinfo(从／proc文件系统
显示信息)
2.2.5gnome-system-monitor
2.2.6mpstat(多处理器统计)
2.2.7sar(系统活动报告)
2.2.8oprofile
2.3本章小结
第3章性能工具：系统内存
3.1内存性能统计信息
3.1.1内存子系统和性能
3.1.2内存子系统(虚拟存储器)
3.2Linux性能工具：CPU与内存
3.2.1vmstat（II）
……
第4章性能工具：特定进程CPU
第5章性能工具：特定进程内存
第6章性能工具：磁盘I/O
第7章性能工具：网络
第8章实用工具：性能工具助手
第9章使用性能工具发现问题
第10章性能追踪1：受CPU限制的应用程序（GIMP）
第11章性能追踪2：延迟敏感的应用程序（nautilus）
第12章性能追踪3：系统级迟缓（prelink）
第13章性能工具：下一步是什么
附录A性能工具的位置
附录B安装oprofile

前    言  Preface为什么性能很重要？如果你曾经坐等计算机完成工作（同时还伴随着敲打桌面、诅咒和好奇：“啥事儿要花这么长的时间？”），你就会知道有个速度快且性能优化良好的计算机系统是多么重要。尽管不是所有的性能问题都能轻易得到解决，但是，了解系统工作缓慢的原因，就意味着有可能采用不同的解决方法：修复软件问题，升级慢速硬件，或者干脆直接把计算机扔出窗外。幸运的是，大多数操作系统，尤其是Linux，都提供了工具用于检测机器运行缓慢的原因。使用一些基础工具，就可以确定系统中哪里速度慢，并修复那些运行效率低的部分。    虽然终端用户非常讨厌速度慢的系统，但对于应用程序开发者而言，他们有着更重要的理由对其程序进行性能调优：程序能够在多个系统上高效运行。如果你编写的程序运行缓慢，又需要快速的计算机，那么你就会排除掉那些拥有慢速计算机的用户。毕竟，并非所有人都具备最新的硬件。性能良好的应用程序能被更多的用户使用，从而带来更大的潜在用户群。另外，如果潜在用户必须在两个具有相似功能的不同应用程序中进行选择，他们通常会选择运行更快或效率更高的那一个。最后，长期使用的应用程序很可能会经过几轮优化，以便适应不同的用户需求，因此，关键是了解如何追踪性能问题。    如果你是系统管理员，那么对系统用户来说，你就有责任使系统在运行时保持适当的性能水平。若系统运行缓慢，用户就会抱怨。如果你能迅速找到并解决问题，他们就会停止抱怨。还有让人高兴的是，如果你能通过调整应用程序或操作系统来解决问题（从而使他们不用购买新的硬件），那么公司的会计就会很开心。知道如何有效使用性能工具就意味着，在性能问题上需要花费的时间是有区别的：几天，还是几个小时。    Linux：优势和劣势如果你使用Linux，维护它并用其进行开发，你就会处于一种奇特但良好的处境中。你能访问和接触的源代码、开发者和邮件列表是前所未有的，通常，这些邮件列表中会记录着多年前的设计决策。Linux是发现和修复性能问题的优良环境。与之形成鲜明对比的是专有环境，在这种环境下，很难直接接触到软件开发者，同时也很难找到大多数设计决策讨论的书面记录，而访问源代码则几乎是不可能的。除了是一个高效环境外，Linux还具备强大的性能工具，使你能发现并修复性能问题。这些工具可以与那些专门的工具相媲美。    即使有着这些令人印象深刻的优势，Linux生态环境还是需要征服一些挑战。Linux性能工具分散性很强。不同的小组根据不同的目标开发工具，其结果就是，这些工具不一定集中在一个地方。有些工具已经包含在标准的Linux发行版中，如Red Hat、SUSE和Debian；而有些工具则分散在整个互联网上。如果你尝试解决一个性能问题，首先要做的是了解你需要的工具是否存在，然后再设法找到它们。由于没有哪一个Linux性能工具能够独立解决所有类型的性能问题，因此，还必须了解如何使用多个工具来确定问题出在哪儿。这可能需要点技巧，但是经验会让它变得容易些。虽然大多数常见的方法会有文档记录，但是Linux没有任何指南来告诉你如何整合性能工具以实际解决问题。很多工具或子系统都有调整特定子系统的信息，但是却没有说明如何将它们与其他工具一起使用。许多性能问题涉及系统的多个部分，如果不知道如何同时使用多个工具，就无法解决这些问题。    本书对你有何帮助？从本书可以学到很多东西，包括：    各种性能工具能测量什么。    怎样使用每一种工具。    如何将工具组合起来解决性能问题。    如何从性能欠佳的系统入手，查明问题。    如何利用学到的方法来解决现实世界的问题（案例研究）。    利用本书提供的方法，你可以将组织严密的问题诊断说明发送给最初的开发人员。运气好的话，他们会帮你把问题解决掉。    为什么要学习使用性能工具？为什么要花精力去调整系统或应用程序？性能良好的系统能用更少的资源完成更多的工作。    性能良好的应用程序能在更老旧的硬件上运行。    性能良好的桌面系统能节约用户时间。    性能良好的服务器能为更多用户提供更高质量的服务。    了解如何高效地诊断性能问题，就可以用正确的方法来解决问题，而不是盲目地采取措施并希望它能起作用。如果你是应用程序开发者，就意味着你能快速发现是哪段代码引发了问题；如果你是系统管理员，就意味着你可以找到系统的哪个部分需要调整或升级，而不用浪费时间且徒劳无功地尝试各种解决方案；如果你是终端用户，你就能发现哪些应用程序速度滞后，并将问题报告给开发者（或者必要时更新你的硬件）。    Linux现在正处于十字路口。高效系统的大部分功能已经完成，对Linux及其应用程序来说，下一步就是调优以便与其他操作系统的性能进行竞争，并超越它们。有些性能优化早已开始。例如，SAMBA、Apache和TUX Web服务器项目已经花费了大量的时间，对系统和代码进行调整和优化。其他性能优化（如能显著提升线程性能的本地POSIX线程库（NPTL），以及能改善应用程序启动时间的对象预链接）正开始被整合到Linux中。Linux提升性能的时机已然成熟。    我也