Linux作為一個多任務作業系統，将每個CPU的時間劃分為很短的時間片，再通過排程器輪流配置設定給各個任務使用，是以造成多任務同時運作的錯覺。
CPU使用率
Linux作為一個多任務作業系統，将每個CPU的時間劃分為很短的時間片，再通過排程器輪流配置設定給各個任務使用，是以造成多任務同時運作的錯覺。
為了維護CPU時間，Linux通過事先定義的節拍率(核心中表示為HZ)，觸發時間中斷，并使用全局變量Jiffies記錄了開機以來的節拍數。每發生一次時間中斷，Jiffies的值就加1。
節拍率HZ是核心的可配選項，可以自定義配置，可通過/boot/config來查詢
$ grep 'CONFIG_HZ=' /boot/config-$(uname -r)
CONFIG_HZ=1000
CPU使用率有很多重要名額，具體含義如下：
user(通常縮寫為us)，代表使用者态CPU時間。注意，它包括下面的nice時間，但包括了guest時間。
nice(通常縮寫為ni)，代表低優先級使用者态CPU時間，也就是程序的nice值被調整為1-19之間是的CPU時間。
system(通常縮寫為sys)，代表核心态CPU時間
idle(通常縮寫為id)，代表空閑時間。注意，它不包括I/O等待時間(iowait)
iowait(通常縮寫為wa)，代表等待I/O的CPU時間
irq(通常縮寫為hi)，代表處理硬中斷的CPU時間
softirq(通常縮寫為si)，代表處理軟中斷的CPU時間
steal(通常縮寫為st)，代表當系統運作在虛拟機中的時候，被其他虛拟機占用的CPU時間
guest(通常縮寫為guest)，代表通過虛拟化運作其他作業系統的時間，也就是運作虛拟機的CPU時間
而我們通常所說的CPU使用率，就是除了空閑時間外的其他時間占總CPU時間的百分比，用公式表示為：
上面這個計算方式是不具備參考意義的，因為總CPU時間是機器開機以來的，事實上，為了計算CPU使用率，性能工具都會取間隔一段時間(比如5秒)的兩次值，做差後，再計算出這段時間内的平均CPU使用率，即：
不過需要注意的是，性能分析工具給出的都是間隔一段時間的平均CPU使用率，是以要注意間隔時間的設定，特别是多個工具對比分析時，需要保證它們的間隔時間是相同的。
比如，對比一下top和ps這兩個工具報告的CPU使用率，預設的結果可能不一樣，因為top預設使用3秒時間間隔，而ps使用的卻是程序的整個生命周期。
檢視CPU使用率的方法
知道了cpu使用率的含義後，我們再來看看要怎麼檢視CPU使用率，說道檢視cpu使用率性能工具，首先會想到ps、top。
top顯示了系統總體的CPU和記憶體使用情況，以及各個程序的資源使用情況
ps則是顯示了每個程序的資源使用情況
比如，top的輸出格式：
需要注意的，top預設顯示的所有CPU的平均值，這個時候隻需要按下數字1，就可以切換到每個CPU的使用率了。
繼續往下看，空白行之後是程序的實時資訊，每個程序都有一個%CPU列，表示程序的CPU使用率，它是使用者态和核心态CPU使用率的總和，包括程序使用者空間、使用的CPU、通過系統調用執行的核心空間CPU、以及在就緒隊列等待運作的CPU。
分析程序的指令，比如pidstat，改指令包括：
使用者态CPU使用率(%user)
核心态CPU使用率(%system)
運作虛拟機CPU使用率(%guest)
等待CPU使用率(%wait)
以及總的CPU使用率(%CPU)
CPU使用率過高怎麼辦
通過top、ps、pidstat等工具，可以找到具體的程序，但如果還想知道是代碼中的哪個函數呢？找到它，才能更高效、更有針對性地進行優化
。
推薦使用系統内置的perf工具，它以性能事件采樣作為基礎，不僅可以分析系統的各種事件和核心性能，還可以用來分析指定應用程式的性能問題。
第一種常用方法是perf top
輸出結果中，第一行包含三個資料，分别是采樣數(Samples)、事件類型(Event)和事件總數量(Event count)。
再往下看是一個表格資料，每一行包含四列，分别是：
第一列Overhead，是該符号的性能事件在所有采樣中的比例，用百分比表示
第二列Shared，是該函數或指令所在的動态共享對象，如核心、程序名、動态連結庫名等
第三列Object，是動态共享對象的類型，比如[.]表示使用者空間可執行程式、或者動态連結庫，而[k]則表示核心空間
最後一列Symbol是符号名，也就是函數名。當函數名未知時，用十六進制的位址表示
第二種用法，就是perf record和perf report。perf top雖然實時展示了系統的性能資訊，但它的缺點是并不儲存資料，也就是無法用于離線或者後續的分析，而record則提供了儲存資料的功能，儲存資料後，使用perf report解析展示。