CPU利用率和CPU負載的區別是什麼
提到CPU利用率，就必須理解時間片。什麼是CPU時間片？我們現在所使用的Windows、Linux、Mac OS都是“多任務操作系統”，就是說他們可以“同時”運行多個程序，比如一邊打開Chrome瀏覽器瀏覽網頁還能一邊聽音樂。
但是，實際上一個CPU內核在同一時刻只能幹一件事，那操作系統是如何實現“多任務”的呢？大概的方法是讓多個進程輪流使用CPU一小段時間，由於這個“一小段時間”很短(在linux上爲5ms-800ms之間)，用戶感覺不到，就好像是幾個程序同時在運行了。上面提到的“一小段時間”就是我們所說的CPU時間片，CPU的現代分時多任務操作系統對CPU都是分時間片使用的。
CPU使用率，就是程序對CPU時間片的佔用情況，即CPU使用率 = CPU時間片被程序使用的時間 / 總時間。比如A進程佔用10ms，然後B進程佔用30ms，然後空閒60ms，再又是A進程佔10ms，B進程佔30ms，空閒60ms，如果在一段時間內都是如此，那麼這段時間內的CPU佔用率爲40%。CPU利用率顯示的是程序在運行期間實時佔用的CPU百分比。
大多數操作系統的CPU佔用率分爲用戶態CPU使用率和系統態CPU使用率。用戶態CPU使用率是指執行應用程序代碼的時間佔總CPU時間的百分比。相比而言，系統態CPU使用率是指應用執行操作系統調用的時間佔總CPU時間的百分比。系統態的CPU使用率高意味着共享資源有競爭或者I/O設備之間有大量的交互。
而CPU負載顯示的是一段時間內正在使用和等待使用CPU的平均任務數。
簡單理解，一個是CPU的實時使用情況，一個是CPU的當前以及未來一段時間的使用情況。舉例來說：如果我有一個程序它需要一直使用CPU的運算功能，那麼此時CPU的使用率可能達到100%，但是CPU的工作負載則是趨近於“1”，因爲CPU僅負責一個工作嘛！如果同時執行這樣的程序兩個呢？CPU的使用率還是100%，但是工作負載則變成2了。所以也就是說，CPU的工作負載越大，代表CPU必須要在不同的工作之間進行頻繁的工作切換。無論CPU的利用率是高是低，跟後面有多少任務在排隊(CPU負載)沒有必然關係。
如果單核CPU的話，負載達到1就代表CPU已經達到滿負荷的狀態了，超過1，後面的進行就需要排隊等待處理了。如果是是多核多CPU，假設現在服務器是2個CPU，每個CPU有2個核，那麼總負載不超過4都沒什麼問題。
可以通過uptime、w命令查看CPU平均負載，使用top命令還能看到CPU負載總體使用率以及各個進程佔用CPU的比例。
查看物理CPU個數
cat /proc/cpuinfo| grep “physical id”| sort | uniq| wc -l查看每個物理CPU中core的個數(即核數)
cat /proc/cpuinfo| grep “cpu cores” | uniq查看邏輯CPU的個數
cat /proc/cpuinfo| grep “processor”| wc -l如果CPU負載很高，利用率卻很低該怎麼辦
CPU負載很高，利用率卻很低，說明處於等待狀態的任務很多，負載越高，代表可能很多僵死的進程。通常這種情況是IO密集型的任務，大量任務在請求相同的IO，導致任務隊列堆積。
生產環境造成CPU利用率低負載高的具體場景常見的有如下幾種。
場景一：磁盤讀寫請求過多就會導致大量I/O等待
進程在cpu上面運行需要訪問磁盤文件，這個時候cpu會向內核發起調用文件的請求，讓內核去磁盤取文件，這個時候cpu會切換到其他進程或者空閒，這個任務就會轉換爲不可中斷睡眠狀態。當這種讀寫請求過多就會導致不可中斷睡眠狀態的進程過多，從而導致負載高，cpu低的情況。
場景二：MySQL中存在沒有索引的語句或存在死鎖等情況
我們都知道MySQL的數據是存儲在硬盤中，如果需要進行sql查詢，需要先把數據從磁盤加載到內存中。當在數據特別大的時候，如果執行的sql語句沒有索引，就會造成掃描表的行數過大導致I/O阻塞，或者是語句中存在死鎖，也會造成I/O阻塞，從而導致不可中斷睡眠進程過多，導致負載過大。
同樣，可以先通過top命令觀察，假設發現現在確實是高負載低使用率。
Linux上進程的五種狀態
- R (TASK_RUNNING)：可執行狀態，只有在該狀態的進程纔可能在CPU上運行。而同一時刻可能有多個進程處於可執行狀態。
- S (TASK_INTERRUPTIBLE)：可中斷的睡眠狀態，處於這個狀態的進程因爲等待某某事件的發生（比如等待socket連接、等待信號量），而被掛起。
- D (TASK_UNINTERRUPTIBLE)：不可中斷的睡眠狀態，進程處於睡眠狀態，但是此刻進程是不可中斷的。TASK_UNINTERRUPTIBLE狀態存在的意義就在於，內核的某些處理流程是不能被打斷的。
- T (TASK_STOPPED or TASK_TRACED)：暫停狀態或跟蹤狀態。
- Z (TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE)：退出狀態，進程成爲殭屍進程。進程已終止，但進程描述還在，直到父進程調用wait4()系統調用後釋放。
如果CPU負載很低，利用率卻很高該怎麼辦
這表示CPU的任務並不多，但是任務執行的時間很長，大概率就是你寫的代碼本身有問題，通常是計算密集型任務，生成了大量耗時短的計算任務。
怎麼排查？直接top命令找到CPU使用率最高的進程，定位到去看看就行了。如果代碼沒有問題，那麼過段時間CPU使用率就會下降的。往期面試題彙總：250期面試資料
CPU利用率達到100%怎麼排查問題
1、通過top找到CPU佔用率高的進程
4、通過命令jstack 72700 | grep ‘0x1224d’ -C5 --color找到有問題的代碼
注意：jstack的對象是java進程的PID，而不是java線程的PID。
說幾個常見的Linux命令
常用的文件/目錄命令
ls：用戶查看目錄下的文件
ls -a可以用來查看隱藏文件
ls -l可以用於查看文件的詳細信息，包括權限、大小、所有者等信息。
touch：用於創建文件。如果文件不存在，則創建一個新的文件，如果文件已存在，則會修改文件的時間戳。
cat：cat是英文concatenate的縮寫，用於查看文件內容。使用cat查看文件的話，不管文件的內容有多少，都會一次性顯示，所以他不適合查看太大的文件。
more：more和cat有點區別，more用於分屏顯示文件內容。可以用空格鍵向下翻頁，b鍵向上翻頁
less：和more類似，less用於分行顯示
tail：可能是平時用的最多的命令了，查看日誌文件基本靠它。tail -fn 100 xx.log查看最後的100行內容
常用的權限命令
chmod：修改權限命令。一般用+號添加權限，-號刪除權限，x代表執行權限，r代表讀取權限，w代表寫入權限，常見寫法比如chmod +x 文件名添加執行權限。
還有另外一種寫法，使用數字來授權，因爲r=4，w=2，x=1，平時執行命令chmod 777 文件名這就是最高權限了。
第一個數字7=4+2+1代表着所有者的權限，第二個數字7代表所屬組的權限，第三個數字代表其他人的權限。常見的權限數字還有644，所有者有讀寫權限，其他人只有只讀權限，755代表其他人有隻讀和執行權限。
chown：用於修改文件和目錄的所有者和所屬組。一般用法chown user 文件名用於修改文件所有者，chown user:user 文件名修改文件所有者和組，冒號前面是所有者，後面是組。
常用的壓縮命令
zip：壓縮zip文件命令，比如zip test.zip 文件名可以把文件壓縮成zip文件，如果壓縮目錄的話則需添加 -r 選項。
unzip：與zip對應，解壓zip文件命令。unzip xxx.zip直接解壓，還可以通過 -d 選項指定解壓目錄。
gzip：用於壓縮帶.gz後綴的文件，gzip命令不能打包目錄。需要注意的是直接使用gzip 文件名這個命令會導致源文件會消失，如果要保留源文件，可以使用gzip -c 文件名 > xx.gz，解壓縮直接使用gzip -d xx.gz
tar：tar命令可以爲linux的文件和目錄創建檔案。利用tar，可以爲某一特定文件創建檔案（備份文件），也可以在檔案中改變文件，或者向檔案中加入新的文件。tar常用幾個選項，-x 解打包，-c 打包，-f 指定壓縮包文件名，-v 顯示打包文件過程，一般常用tar -cvf xx.tar 文件名來打包，解壓則使用tar -xvf xx.tar
首先要弄清兩個概念：打包和壓縮。打包是指將一大堆文件或目錄變成一個總的文件；壓縮則是將一個大的文件通過一些壓縮算法變成一個小文件。爲什麼要區分這兩個概念呢？這源於Linux中很多壓縮程序只能針對一個文件進行壓縮，這樣當你想要壓縮一大堆文件時，你得先將這一大堆文件先打成一個包（tar命令），然後再用壓縮程序進行壓縮（gzip等命令）。
Linux的打包和壓縮是分開的操作，如果要打包並且壓縮的話，按照前面的做法必須先用tar打包，然後再用gzip壓縮。當然，還有更好的做法就是-z命令，打包並且壓縮。
使用命令tar -zcvf xx.tar.gz 文件名來打包壓縮，使用命令tar -zxvf xx.tar.gz來解壓縮。
