如何充分利用CPU资源提高服务器的性能

基本思路是如何让CPU的超线程或者多核更加均衡和高效的利用起来，我们知道总是有一块cpu去专门响应网卡的中断请求，如果网络请求包非常大，很可能单个CPU就处理不过来，因此，需要激活多核或者超线程，把网卡中断请求分发到多个CPU去执行，从而提高整体服务器的接入性能，也是提高CPU资源利用率的好办法。下面分别进行讨论：

一， 双CPU超线程的服务器

我们知道，在linux下，对于双CPU超线程的服务器而已，如果内核激活了CPU的超线程功能（HT）, 则通过cat /proc/cpuinfo 可以识别到4块CPU: CPU0-3，其中CPU0和CPU1是同一真实CPU的本身和它的超线程出的CPU，CPU2和CPU3也是同理一对。

我们可以配置网卡的irq路由，来选择指定的一块CPU来处理对应网卡中断请求，从而使得多块网卡的中断处理分别分摊到2块真实的CPU上，达到充分发挥双CPU的性能。

1， 首先我们可以通过访问/proc/cpuinfo的信息查看到cpu的具体信息。

cat /proc/cpuinfo



cat /proc/cpuinfo | grep processor



cat /proc/cpuinfo | grep processor| wc –l

最后的命令可以得到当前cpu的个数。



2， 分别获取eth0和eth1网卡的中断irq号，并且赋值给shell变量

ETH0_IRQ_NUM =`cat /proc/interrupts | grep eth0 | awk -F ':' '{print $1}'`

ETH1_IRQ_NUM =`cat /proc/interrupts | grep eth1 | awk -F ':' '{print $1}'`



3， 指定CPU来处理对应网卡的中断请求

首先可以查看一下现有的cpu情况（需要root用户）：

cat /proc/irq/$ETH0_IRQ_NUM/smp_affinity

cat /proc/irq/$ETH1_IRQ_NUM/smp_affinity



echo 8 > /proc/irq/$ETH0_IRQ_NUM/smp_affinity

（指定CPU3来处理网卡eth0的中断请求）



echo 2 >/proc/irq/$ETH1_IRQ_NUM/smp_affinity

（指定CPU1来处理网卡eth1的中断请求）



4， 查看切换后的效果

watch cat /proc/interrupts

可以看到每隔2s的时间间隔的中断处理效果



二， 双CPU双核的服务器

在linux下，对双CPU双核的服务器来说，若内核没有开启超线程HT选项，则访问cat /proc/cpuinfo可以识别到4块CPU，分别是CPU0-3，其中CPU0和CPU1是同一真实CPU的两个核，同理，CPU2和CPU3是另外一个真实CPU的两个核。并且对同属于真实一个CPU的核共享4M的二级cache，因此，如果我们将一块网卡的中断请求对应到同一真实CPU的2个核上，可以在保证二级cache命中率的前提下，充分发挥双核心CPU的性能优势，从而提高整体服务器的性能。

具体的设置方法，如上说明。



三， 附加说明

注意：对smp_affinity，一个字节（8个bit）本质上对应二进制位：xxxxxxxx，分别表示cpu7,cpu6,cpu5,cpu4,cpu3,cpu2,cpu1,cpu0，对应的位为1, 表示对应的cpu选中状态。

1， echo 8 > /proc/irq/$ETH0_NU/smp_affinity，由于8 = 1000，所以是指定cpu3来响应。

2， echo 2 > /proc/irq/$ETH1_NU/smp_affinity，由于2 = 0010，所以是指定cpu1来响应。

3， echo c > /proc/irq/$ETH0_NU/smp_affinity，由于c = 1100，所以是指定cpu2和cpu3来响应。

4， echo 3 > /proc/irq/$ETH1_NU/smp_affinity，由于3 = 0011，所以是指定cpu0和cpu1来响应。