一、CPU的主要指標
1.CPU Utilization：
CPU 使用率，CPU的使用時間百分比，75%以上就比較高了。
在任意時間內,CPU有7個狀態:
（1）idle，表示CPU閒置並等待工作分配.
（2）user，表示CPU在運行用戶的進程
（3）system，表示CPU在執行kernel工作
（4）nice，表示CPU花費在被nice改變過優先級的process上的時間(注意:被nice命令改變優先級的process僅指那些nice值爲負的process.花費在被nice命令改變優先級的任務上的時間也將被計算在系統和用戶時間內,因此整個時間加起來可能會超過百分之百)
（5）iowait，表示CPU等待IO操作完成的時間
（6）irq，表示CPU開銷在響應硬中斷上的時間
（7）softirq，表示CPU開銷在響應軟中斷上的時間. 我們一般用vmstat看到的都是四個狀態:sy，us，id，wa,通過他和load avg結合，基本可以知道cpu的狀態大部分的性能工具用百分比表示CPU時間.當system時間佔用很高的時候,你可以用”oprofile”工具發現時間都花費在哪裏.當iowait很高的時候,你需要分析你的IO設備,比如磁盤,網卡.
2.Average load：
平均負載，上一分鐘同時處於“就緒”狀態的平均進程數。
Load這個東西怎麼理解呢，就像一條馬路，有N個車道，如果N個進程進入車道，那麼正好一人一個，再多一輛車就佔不到車道，要等有一個車空出車道。
在CPU中可以理解爲CPU可以並行處理的任務數，那麼就是“CPU個數 * 核數”；
如果CPU Load = CPU個數 * 核數 那麼就是說CPU正好滿負載，再多一點，可能就要出問題了，有任務不能被及時分配處理器，那麼保證性能的話，最好是小於CPU個數 * 核數 *0.7。
Load Average是 CPU的 Load，它所包含的信息是在一段時間內 CPU正在處理以及等待 CPU處理的進程數之和的統計信息，也就是 CPU使用隊列的長度的統計信息。Load Average 的值應該小於“CPU個數 * 核數 *0.7 ” ，否則就高了。
比如：
1個1核CPU，Load Average < 1 * 1 * 0.7 = 0.7；
1個4核的CPU，Load Average必須 < 1 * 4 * 0.7 = 2.8。 查看cpu的信息：grep ‘model name’/proc/cpuinfo
使用 vmstat 看到的數據中也有這個數據，vmstat 查看r（Load Average）。
另外，top命令應該是把每個核的CPU佔用率加起來，算一個和，於是多核情況下會top命令會計算出超過100%。
在linux中,process有兩種狀態:
（1）runnable
（2）blocked waiting for an event to complete
一個blocked狀態的process可能在等待一個I/O操作獲取的數據，或者是一個系統調用的結果。 如果一個process在runnable狀態，這就意味着它將同其他runnable狀態的process等待CPU時間，而不是立即獲得CPU時間，一個runnable狀態的process不需要消耗CPU時間，只有當Linux調度進程從runnable隊列中選擇哪個process下次執行。
當 process在runnable狀態，當時等待CPU時間時，他們形成的等待隊列稱作Run Queue.Run Queue越大，表示等待的隊列越長。 性能工具通常顯示runnable processes的數目和blocked processes的數目。
還有一個很常見的系統狀態是load average，系統的load是指running和runnable process的總和。 例如:如果有兩個processes在running和有三個在等待運行(runnable)，那麼系統的load爲五。 load average是指在指定時間內load的平均值。一般load average顯示的三個數字的時間分別爲1分鐘,五分鐘和十五分鐘。
3.Interrupt rate
每秒內的設備中斷數。CPU接收硬件驅動發出的中斷請求數。這種中斷通常是下面請看被觸發：當一個驅動器有一個時間需要被kernel操作時。
例如：如果一個磁盤控制器從磁盤上取得了一個數據塊，kernel需要讀取使用這個塊，那麼磁盤控制器會觸發一箇中斷；kernel接收每個中斷,一箇中斷處理器運行如果這個中斷被註冊，否則，這個中斷被忽略。
在系統中，中斷處理器的優先級非常高，而且執行速度非常快。 很多時候，有些中斷處理並不需要很高的處理優先級，所以也有soft- interrupt handler。
如果有很多的中斷，kernel需要花費大量的時間去處理中斷。可以檢查/proc/interrupts能夠知道中斷髮生在哪個CPU 上.
Interrupt Rate中包括內核由於進程的時間片中斷。 在 Linux 2.6 中，系統時鐘每 1 毫秒中斷一次時鐘頻率，用 HZ 單位表示（即每秒中斷 1000 次）。 系統不一樣，內核不一樣的配置100、250的都有。
內核的時鐘頻率可以通過如下命令知道：
cat /boot/config-`uname -r` | grep ‘^CONFIG_HZ=’ 結果如下
CONFIG_HZ=100 每秒總的時鐘中斷數就是 = cpu個數 * 核數 * CONFIG_HZ
cat /proc/interrupts 可以查看中斷的類型以及次數
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3
LOC: 97574747 52361843 105207680 69447653 Local timer interrupts
RES: 107368 257510 98635 186294 Rescheduling interrupts
CAL: 14174 14206 14164 194 function call interrupts
TLB: 1007949 853117 992546 591410 TLB shootdowns 用vmstat查看的 in（Interrupt）就是這個參數
4.Context Switch Rate
大部分現在的CPU在同一時間只能運行一個process。 雖然也有一些CPU，例如超線程技術的CPU，能實現同時運行超過一個process。linux把這種CPU看作多個單線程CPU。
linux內核不斷的在不同process間切換，造成一個錯覺，讓人感覺一個單CPU同時處理多個任務。
不同process之間的切換稱作 Context Switch。
當系統做Context Switch時，CPU保存所有old process的context信息並獲得new process的所有context信息。
Context信息包括大量的linux追蹤每個process信息，尤其是一些資源：
那些process正在執行，被分配了哪些內存，它打開了那些文件，等等。
切換Context會觸發大量的信息移動，這是比較高的開銷。 如果可能的話儘量保持很小的 context switches。
爲了儘可能的減小context switches，你首先需要知道它們是怎麼產生的。
首先，kernel調度觸發context switches。爲了保證每個process平等的共享CPU時間，kernel週期性中斷running的process，如果合適，
kernel調度器會開始一個其他的process而不是讓當前的process繼續執行，每次的週期性中斷或者定時中斷都可能觸發context switch。
每秒定時中斷的次數因不同架構和不同的kernel版本而不同。
獲取每秒中斷次數的一個簡單辦法是通過監控 /proc/interrupts文件,看下面的例子:
root@localhost asm-i386]# cat /proc/interrupts | grep timer; sleep 10 ; cat /proc/interrupts | grep timer
0: 24060043 XT-PIC timer
0: 24070093 XT-PIC timer 上面可以看到在指定的時間內timer次數的變化，每秒產生的中斷次數爲1000次。
如果你的context switch比timer中斷大很多。那麼context switch更多的可能是I/O請求或者其他長時間的系統調用(比如sleep)產生。
當一個應用請求一個操作不能立即實現時，kernel開始 context switch操作:
存入請求的process並且試着切換到其他runnable process。這將使得CPU保持工作狀態.
Context Switch大體上由兩個部分組成：
中斷和進程(包括線程)切換，一次中斷（Interrupt）會引起一次切換，進程（線程）的創建、激活之類的也會引起一次切換。
Context Switch 的值也和TPS（Transaction Per Second）相關的，假設每次調用會引起N次CS，那麼就可以得出
Context Switch Rate = Interrupt Rate + TPS* N
用vmstat查看 cs（Context Switch）就是這個參數
