当前位置:首页 > 文章列表 > 文章 > python教程 > vmstatr高cpu空闲高问题分析

vmstatr高cpu空闲高问题分析

2026-02-11 22:18:51 0浏览 收藏

偷偷努力,悄无声息地变强,然后惊艳所有人!哈哈,小伙伴们又来学习啦~今天我将给大家介绍《vmstat r高cpu空闲高,futex/mutex争用分析》,这篇文章主要会讲到等等知识点,不知道大家对其都有多少了解,下面我们就一起来看一吧!当然,非常希望大家能多多评论,给出合理的建议,我们一起学习,一起进步!

r高但%idle高说明CPU不忙,瓶颈在futex/mutex等同步原语争用;可用perf record -e 'syscalls:sys_enter_futex'和pidstat -w验证,重点看用户进程调用栈是否含pthread_mutex_lock或__lll_lock_wait。

vmstat r 高但 cpu idle 高的 futex_wait / mutex 争用分析

vmstat 显示 r 高但 %idle 也高,说明什么?

这通常不是 CPU 真的忙,而是大量进程在就绪队列里“排队等锁”,还没轮到真正执行。r 是 run queue 长度(可运行但没拿到 CPU 的进程数),%idle 高说明 CPU 空闲时间多——矛盾点恰恰暴露了瓶颈不在 CPU 计算,而在同步原语上,比如 futex_waitmutex 争用。

怎么确认是 futex_wait / mutex 导致的阻塞?

perf record -e 'syscalls:sys_enter_futex' -a sleep 10 抓系统级 futex 调用热点;再结合 perf report --no-children 看哪些函数频繁陷入 sys_futex。如果看到大量调用栈含 pthread_mutex_lock__lll_lock_waitdo_futex,基本锁定是用户态 mutex/futex 争用。

  • 注意区分:内核线程的 futex_wait(如 kthreadd)一般无关,重点看用户进程的调用栈
  • pidstat -w 1 可辅助观察 cswch/s(自愿上下文切换)是否异常高——futex 等待会触发自愿切换
  • 若应用用的是 Go,runtime.futexsync.Mutex.lockSlow 出现在 perf 栈里,也属同类问题

常见诱因和快速验证点

不是所有 mutex 争用都显性报错,但以下场景极易引发高 r + 高 idle:

  • 多个线程反复抢同一把全局 pthread_mutex_t(尤其未设 PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP 时)
  • Go 程序中对共享 map 无保护读写,触发 fatal error: concurrent map writes 前的隐性锁等待
  • C++ 应用用了 std::mutex 但临界区过长(比如含网络 I/O 或磁盘操作)
  • Java 应用中 synchronized 方法/块被高频调用,且锁对象是静态或单例

验证方法:临时改用 perf record -e 'sched:sched_switch' -a sleep 5,再 perf script | awk '$4=="R" && $9=="S"' | head -20 查看哪些进程常从 Running 变成 Sleeping —— 若频繁停在 futex_wait_queue_memutex_lock_common,就是它了。

为什么 top/htop 看不到这些线程的 CPU 占用?

因为它们大部分时间处于 S(interruptible sleep)状态,在内核的 futex 等待队列里挂起,不消耗 CPU 时间片,所以 %CPU 列很低,但 STAT 列会显示 D(uninterruptible)或更常见的 S + +(表示在等待某事件)。ps -eo pid,comm,wchan:20,state,pcpu | grep -E '(futex|mutex)' 能直接看到 wchan 列是否为 futex_wait_queue_memutex_lock

这类问题难在表象“不忙”,但实际吞吐掉队、延迟毛刺频发。真正要调的不是 CPU,而是锁粒度、争用路径和唤醒机制——比如把一把大锁拆成 per-bucket 锁,或改用无锁结构(如 ring buffer、RCU),而不是加核或升频。

终于介绍完啦!小伙伴们,这篇关于《vmstatr高cpu空闲高问题分析》的介绍应该让你收获多多了吧!欢迎大家收藏或分享给更多需要学习的朋友吧~golang学习网公众号也会发布文章相关知识,快来关注吧!

Win10文件夹加密设置教程Win10文件夹加密设置教程
上一篇
Win10文件夹加密设置教程
Golangreflect实现对象复制方法解析
下一篇
Golangreflect实现对象复制方法解析
查看更多
最新文章
查看更多
课程推荐
  • 前端进阶之JavaScript设计模式
    前端进阶之JavaScript设计模式
    设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
    543次学习
  • GO语言核心编程课程
    GO语言核心编程课程
    本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
    516次学习
  • 简单聊聊mysql8与网络通信
    简单聊聊mysql8与网络通信
    如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
    500次学习
  • JavaScript正则表达式基础与实战
    JavaScript正则表达式基础与实战
    在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
    487次学习
  • 从零制作响应式网站—Grid布局
    从零制作响应式网站—Grid布局
    本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
    485次学习
查看更多
AI推荐
  • ChatExcel酷表:告别Excel难题,北大团队AI助手助您轻松处理数据
    ChatExcel酷表
    ChatExcel酷表是由北京大学团队打造的Excel聊天机器人,用自然语言操控表格,简化数据处理,告别繁琐操作,提升工作效率!适用于学生、上班族及政府人员。
    3977次使用
  • Any绘本:开源免费AI绘本创作工具深度解析
    Any绘本
    探索Any绘本(anypicturebook.com/zh),一款开源免费的AI绘本创作工具,基于Google Gemini与Flux AI模型,让您轻松创作个性化绘本。适用于家庭、教育、创作等多种场景,零门槛,高自由度,技术透明,本地可控。
    4311次使用
  • 可赞AI:AI驱动办公可视化智能工具,一键高效生成文档图表脑图
    可赞AI
    可赞AI,AI驱动的办公可视化智能工具,助您轻松实现文本与可视化元素高效转化。无论是智能文档生成、多格式文本解析,还是一键生成专业图表、脑图、知识卡片,可赞AI都能让信息处理更清晰高效。覆盖数据汇报、会议纪要、内容营销等全场景,大幅提升办公效率,降低专业门槛,是您提升工作效率的得力助手。
    4195次使用
  • 星月写作:AI网文创作神器,助力爆款小说速成
    星月写作
    星月写作是国内首款聚焦中文网络小说创作的AI辅助工具,解决网文作者从构思到变现的全流程痛点。AI扫榜、专属模板、全链路适配,助力新人快速上手,资深作者效率倍增。
    5474次使用
  • MagicLight.ai:叙事驱动AI动画视频创作平台 | 高效生成专业级故事动画
    MagicLight
    MagicLight.ai是全球首款叙事驱动型AI动画视频创作平台,专注于解决从故事想法到完整动画的全流程痛点。它通过自研AI模型,保障角色、风格、场景高度一致性,让零动画经验者也能高效产出专业级叙事内容。广泛适用于独立创作者、动画工作室、教育机构及企业营销,助您轻松实现创意落地与商业化。
    4562次使用
微信登录更方便
  • 密码登录
  • 注册账号
登录即同意 用户协议隐私政策
返回登录
  • 重置密码