1 什么决定操作系统的运行速度
1）CPU
计算、逻辑处理，CPU 只在内存中工作—-最影响电脑性能
2）内存
读取数据（临时),相当于闪存—-其次影响电脑性能
3）磁盘
存储数据——-最次影响电脑性能
4）其他
① 显卡
决定清晰度
②SSD（固态硬盘）
为什么 SSD 比机械硬盘快，分布式写操作，传统机械硬盘是逻辑写
③swap
是磁盘开辟出来的，SWAP 用的是磁盘的空间。把磁盘中的一片空间拿出来，映射为内存
④ 高速缓存
内存和 CPU 之间的一块区域，高速缓存比内存速度还快，集成在 cpu 上。CPU 的工作速度高，但内存的工作速度相对较低，为了解决这个问题，通常使用高速缓存，高速缓存的存取速度介于 CPU 和内存之间。系统将一些 CPU 在近几个时间段经常访问的内容存入高速缓冲，当 CPU 需要使用数据时，先在高速缓存中找，如果找到，就不必访问内存了，找不到时，再找内存，这样就在一定程度上缓解了由于主存速度低造成的 CPU“停工待料”的情况。
⑤ 虚拟内存
特别特别慢，现在内存很便宜，基本不用虚拟内存了，直接用物理内存
⑥buffer
缓冲，文件要写磁盘的，磁盘写，频繁要往磁盘写的文件
⑦cache
缓存，介于 cpu 与内存之间的东西，缓存是从磁盘到内存，磁盘读
2 CPU、内存、磁盘间的关系
CPU：相当于车间里面的工人
内存：相当于车间
硬盘：相当于仓库
工厂里只有工人干活，工人在车间干活，干活需要的材料放在仓库
提高生产效率的方法：首先是加工人，相当于增加 CPU 的颗粒数，工厂里的工人数越多，生产效率就越高；其次就是提高工人的操作熟练度，相当于增加 CPU 的频率，即切片数；再次是在工人没法增加的情况下，把车间加大，也就是增加内存也能提高生产效率，车间增大后，一次性从仓库取货变多，减少车间与仓库的交互次数，节省时间，且一次性加工的货物数量也能增多；最后就是把仓库提升一下，把仓库搬离车间近一点，也就是弄一个高度通道，提升磁盘访问速度。
3 虚拟内存和物理内存的区别
虚拟内存是在硬盘上开辟一块区间当做内存使用，但实际虚拟内存还是硬盘，所用虚拟内存很慢，现在基本不用。
4 4 核 CPU，同时开 8 个进程为什么会不卡？
卡不卡跟 CPU 的频率有关，CPU 的频率决定了 CPU 进行时间切片的片数。假设 1s 内把 CPU 切成 1000 片，时间片先给 A 任务，再给 B 任务，再给 C 任务…如果后面再没有排队的任务了，后面的时间片就再重新给 A 任务，B 任务，C 任务…如果在这一个时间片内任务完成了，则不会卡，如果在分配的时间片内没完成，由于时间片都已经分出去了，现在就只能等待了，就会感觉到卡。
5 linux 下查看 cpu、内存信息
1）查看 CPU 颗粒数
输入 top 命令再按 1，如下为单核
2）查看 CPU 频率
cat /proc/cpuinfo，如下 cpu 是 2.6GHZ
3）查看内存信息
6 负载、CPU 使用率
1）load average
当前正在 CPU 调动的进程以及正在等待 io 的进程之和。top、uptime 命令都可看负载信息
2）系统 CPU
系统内核调度时才会使用系统 CPU，磁盘 io,进程上下文切换都会调用系统内核。
3）用户 CPU
用户进程在运行过程中消耗的 CPU
4）附加说明
① 负载跟 cpu 颗粒数的关系
保持 1:1 的关系即可，业界也有说法负载是 CPU 颗粒数的 70%-80%。
②CPU 使用率高负载一定高吗，CPU 使用率低负载一定低吗？
通常情况下 CPU 使用率高负载就高，但也有例外情况。如某个进程在做复杂的运算，负载就只有 1，此时是 CPU 使用率高，负载低的情况。如大大量的 io 等待进程，如等待第三方连接、读第三方的 member cache，此时 CPU 使用率低但负载很高。
③ 启了一个 java 服务，会写日志，会读写磁盘，消耗的 cpu 是用户 cpu 还是系统 cpu，为什么？
消耗系统 CPU，写磁盘和读磁盘时切换到内核，由内核进程去操作系统磁盘。尽量避免大量占用系统 cpu，不然用户 cpu 干活就少了
7 上下文切换、中断
1）进程切换
进程在这个时间片内没有把这件事情做完，时间到了 cpu 会把这个进程从时间片里让出来，然后丢给下个进程，下个进程开始干活。进程进行切换时需要保存当前进程执行的状态，状态包括上下，上是值执行到哪个环节，使用哪个地址空间，下是指再次拿到时间片后该继续执行什么操作。
2）中断
进程在这个时间片内，没执行完，产生了中断。中断分为软中断和硬中断。
① 软中断：
内部因素，时间片没了，时间片内执行不完。
② 硬中断：
外部因素，强制终止，如从键盘读取一个值才能继续执行，此时必须接受外部的字符串，不能连续执行，先挂起进程，只有拿到字符串之后才能继续执行。
③ 中断一般什么原因产生？
等待磁盘 io，等待外部设备的数据，时间片到了进程没处理完让出时间片也会产生中断。
举例：假如单核 cpu，启动三个进程 abc,刚启动时 abc 都是 running 状态，但此时的 running 是个假 running，都还没拿到 cpu，加入 a 比较快，抢占到 cpu，状态变化如下
8 vmstat 查看 CPU、内存、磁盘
vmstat 可以对操作系统的内存信息、进程状态、CPU 活动、磁盘等信息进行监控，不足之处是无法对某个单独进程进行查看。
1）procs
r：表示运行和等待 CPU 时间片的进程数（相当于负载），这个值如果长期大于 CPU 颗粒数，则表示 CPU 不足，需要增加 CPU。
b：表示在等待资源的进程数，比如正在等待 io 或内存交换。
2）memory
swpd：虚拟内存的大小，单位 KB，如果 swap 值不为 0 或者比较大，只要 si、so 的值长期为 0，这种情况一般属于正常情况。
free：表示当前空闲的物理内存（单位 KB）。
Buff：缓冲大小，一般对设备的写才需要缓冲，频繁往磁盘写。
Cache：缓存大小，一般读文件需要缓冲，频繁访问的文件都会被缓存，如果 cache 值非常大说明缓存文件比较多，如果此时 io 中的 bi 比较小，说明文件系统效率比较好。
3）swap
Si：表示由磁盘调入内存，也就是内存进入内存交换区的内存大小。
So：表示由内存进入磁盘，也就是由内存交换区进入内存的内存大小。
一般情况下，si、so 的值都为 0，如果 si、so 的值长期不为 0，则说明系统内存不足，需要增加系统内存。
4）Io
bi：表示由块设备读入数据的总量，即读磁盘，单位 kb/s。
bo：表示写到块设备数据的总量，即写磁盘，单位 kb/s。
如果 bi+bo 值过大，且 wa 值较大，则表示系统磁盘 IO 瓶颈。
5）system
In：表示某一时间间隔内观测到的每秒设备中断数。
cs：表示每秒产生的上下文切换次数。
这 2 个值越大，则由内核消耗的 CPU 就越多。
6）CPU
us：表示用户进程消耗的 CPU 时间百分比，us 值越高，说明用户进程消耗 cpu 时间越多，如果长期大于 50%，则需要考虑优化程序或者算法。
sy：表示系统内核进程消耗的 CPU 时间百分比，一般来说 us+sy 应该小于 80%，如果大于 80%，说明可能出现 CPU 瓶颈。
id：表示 CPU 处在空闲状态的时间百分比。
wa：表示等待所占的 CPU 时间百分比，wa 值越高，说明 I/O 等待越严重，根据经验 wa 的参考值为 20%，如果超过 20%，说明 I/O 等待严重，引起 I/O 等待的原因可能是磁盘大量随机读写造成的，也可能是磁盘或者此监控器的带宽瓶颈（主要是块操作）造成的。
综上所述，如果评估 CPU，需要重点关注 procs 项的 r 列值和 CPU 项的 us、sy、wa 列的值。
9 CPU 监控
1）怎么看 CPU 使用情况
① 看负载，负载越高，压力越大，跟 CUP 颗粒数比较，大于 cpu 颗粒数，排队
② 看 CPU 使用率，CPU 使用率可简单理解为给进程用的时间片/总的时间片。如果 CPU 使用率高，则分析系统 CPU 高还是用户 CPU 使用率高，常见的是用户 CPU 使用率高。用户 CPU 高，那一定是程序占用的，系统 cpu 高 30%概率是磁盘 io 频繁导致，NI CPU 高，说明程序设置了优先级，且优先级高的进程在频繁调用（这种情况很少），中断 CPU 高，说明在频繁设备交互或程序内部 CPU 切换。
2）top 命令查看时发现中断所占的 CPU 高怎么办
中断 CPU 高，可看一下系统 CPU 是不是也高，如果系统 cpu 也高，就用 vmstat 看一下中断次数和上下文切换次数，如果中断次数和上下文切换次数也都比较高（上下文切换次数大没有明确的定义，跟 CPU 的颗粒数有关，经验判断单核上文切换次数不超过 2000 就不大），基本就可以确定是中断导致了上下文切换高，导致系统 CPU 占用高，接下来就是分析为什么会产生中断，具体问题具体分析。
3）CPU 监控
%usr：用户进程消耗的 CPU 时间百分比。
%nice: 运行优先级高进程消耗的 CPU 时间百分比。
%system：系统进程消耗的 CPU 时间百分比。
%iowait：I/O 等待所占 CPU 时间百分比。
%steal：在内存紧张环境下，pagein 强制对不同的页面进行的 steal 操作。
%idle：CPU 空闲状态的时间百分比。
在所有的显示中，我们应主要注意%wio 和%idle，%wio 的值过高，表示硬盘存在 I/O 瓶颈， %idle 值高，表示 CPU 较空闲，如果%idle 值高但系统响应慢时，有可能是 CPU 等待分配内存， 此时应加大内存容量。%idle 值如果持续低于 10，那么系统的 CPU 处理能力相对较低，表 明系统中最需要解决的资源是 CPU
10 内存监控
1）top 命令查看内存
2）free 命令查看内存
3）Java 应用程序不用管内存使用率，非 java 性需要关注内存使用率
java 虚拟机，启动程序时会开辟一块内存供应用程序使用使用，可能 java 程序一运行，内存使用率就达 70%多。java 程序只用考虑：GC、内存溢出问题。
11 磁盘监控
1）iostat -x
iostat 是对系统的磁盘 I/O 操作进行监控，它的输出主要显示磁盘读写操作的统计信息，同时给出 CPU 的使用情况。同 vmstat 一样，iostat 不能对某个进程进行深入分析，仅对操作系统的整体情况进行分析
① 各字段含义
rrqm/s：每秒进行 merge 的读操作次数，即 delta(rmerge)/s 。 Ø
wrqm/s：每秒进行 merge 的写操作次数，即 delta(wmerge)/s 。 Ø
r/s：每秒完成的读 I/O 设备次数，即 delta(rio)/s 。 Ø
w/s： 每秒完成的写 I/O 设备次数，即 delta(wio)/s 。 Ø
rsec/s：每秒读扇区数，即 delta(rsect)/s。 Ø
wsec/s：每秒写扇区数，即 delta(wsect)/s Ø
rkB/s：每秒读 K 字节数，是 rsect/s 的一半，因为每扇区大小为 512 字节。 Ø
wkB/s：每秒写 K 字节数，是 wsect/s 的一半 Ø
avgrq-sz：平均每次设备 I/O 操作的数据大小 (扇区)，即 delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio) 。 Ø
avgqu-sz：平均 I/O 队列长度，即 delta(aveq)/s/1000 (因为 aveq 的单位为毫秒)。 Ø
Await：请求队列中等待时间+svctm(服务时间) 单位是毫秒，按照每次 IO 平均。 即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio) 。 一般地系统 IO 响应时间应该低于 5ms，如果大于 10ms 就比较大了。 这个时间包括了队列时间和服务时间，也就是说，一 般情况下，await 大于 svctm，它们的差值越小，则说明队列时间越短，反之差值越大，队列时间越长，说明系统出了问题。 Ø
svctm：平均每次设备 I/O 操作的服务时间 (毫秒)，即 delta(use)/delta(rio+wio) 。 Ø
%util：一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作，或者说一秒中有多少时间 I/O 队列是非空的， 即 delta(use)/s/1000 (因为 use 的单位为毫秒) 。
② 分析磁盘是否有问题
首先看磁盘队列，如果磁盘队列长度大于 1，磁盘严重有问题
其次是看是读有问题还是写有问题
读多，内存不够（内存小数据量大、没建索引）
写多，写日志，数据库 insert/update、同步操作（数据库集群数据同步、主从数据同步）
2）sar -d
sar 是非常强大性能分析命令，通过 sar 命令可以全面的获取系统的 CPU、运行队列、磁盘 I/O、交换区、内存、cpu 中断、网络等性能数据
tps:每秒从物理磁盘 I/O 的次数.多个逻辑请求会被合并为一个 I/O 磁盘请求,一次传输的大小是不确定的。
rd_sec/s:每秒读扇区的次数。
wr_sec/s:每秒写扇区的次数。
avgrq-sz:平均每次设备 I/O 操作的数据大小(扇区)。
avgqu-sz:磁盘请求队列的平均长度。
await:从请求磁盘操作到系统完成处理,每次请求的平均消耗时间,包括请求队列等待时间,单位是毫秒(1 秒=1000 毫秒)。
svctm:系统处理每次请求的平均时间,不包括在请求队列中消耗的时间。
%util:I/O 请求占 CPU 的百分比,比率越大,说明越饱和。
avgqu-sz 的值较低时，设备的利用率较高。
当%util 的值接近 1% 时，表示设备带宽已经占满。
3）看磁盘大小和使用率：df
12 常用命令总结
1）top
c：显示路径
H：显示线程
l：不显示负载
shift + p ：按 cpu 使用率排序
shift + p ：按内存进行排序
top -p 21308(pid)单独监控某个进程
2）vmstat
vmstat 2 :2s 监控一次
vmstat 2 3:2s 监控一次，监控 3 次
3）iostat
Iostat -x
4）如何看操作系统位数
uname -a:如果返回结果中有_64，就是 64 位，否则就是 32 位
5） sar 命令选项结合起来判断系统瓶颈问题
怀疑 CPU 存在瓶颈，可用 sar -u 和 sar -q 等来查看
怀疑内存存在瓶颈，可用 sar -B、sar -r 和 sar -W 等来查看
怀疑 I/O 存在瓶颈，可用 sar -b、sar -u 和 sar -d 等来查看