Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化

Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] 菲利普G.伊佐特(Phillip G.Ezolt) 著,賀蓮,龔奕利 譯
圖書標籤:
  • Linux
  • 性能優化
  • 係統調優
  • 內核
  • CPU
  • 內存
  • IO
  • 磁盤
  • 網絡
  • 排錯
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111560173
版次:1
商品編碼:12188010
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: Linux/Unix技術叢書
開本:16開
齣版時間:2017-04-01
用紙:膠版紙
頁數:223
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  在當前復雜的大規模係統場景下,好的應用程序性能比以往任何時候都更重要,但是獲得這樣的性能也更加睏難。Linux由於其開源特性,已經具有一係列優化工具,隻是這些工具散布在互聯網上,工具的相關文檔也很少,隻有少數專傢知道如何綜閤使用這些工具來解決實際問題。基於此,菲利普G.伊佐特著賀蓮、龔奕利譯的《Linux性能優化/LinuxUnix技術叢書》介紹瞭當前常用的Linux優化工具,展示瞭它們是如何行之有效地提升整體應用程序性能的。通過真實案例,嚮開發人員演示瞭怎樣定位影響性能的源代碼行,使係統管理人員和應用程序開發人員能夠迅速深入係統瓶頸,實施解決方案。
  通過閱讀《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》,你能夠:
  在不熟悉底層係統的情況下,快速識彆係統瓶頸。
  針對具體問題,找到並選擇正確的性能工具。
  深入理解係統性能及優化問題。
  掌握優化係統CPU、用戶CPU、內存、網絡I/O和磁盤I/O的方法,並瞭解它們之間的關係。
  掌握修復計算密集型(CPU-bound)、延遲敏感和I/O密集型(I/O—bound)的應用程序的方法,跟隨案例輕鬆地配置自己的環境。
  安裝並使用Linux係統的高級全係統分析器——oprofile。
  無論讀者的技術背景如何,性能優化的新手都能通過學習《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》,掌握一係列清晰實用的優化原則和策略,並獲得豐富的Linux知識,解決Linux係統和應用程序的優化問題,增加商業價值並提高用戶滿意度。

作者簡介

  菲利普G.伊佐特,業內知名的Linux性能優化專傢,擁有20多年Linux和Unix係統性能優化經驗。他曾經用6年時間為Compaq公司的Alpha性能團隊設計Linux性能優化工具。此外,他協助Compaq公司製定瞭SPECCPU2000及後繼版本的CPU性能度量標準。他還長期從事開發人員和係統管理者的Linux性能優化培訓工作。

內頁插圖

目錄

譯者序
前言
緻謝
第1章 性能追蹤建議
1.1 常用建議
1.1.1 記大量的筆記(記錄所有的事情)
1.1.2 自動執行重復任務
1.1.3 盡可能選擇低開銷工具
1.1.4 使用多個工具來搞清楚問題
1.1.5 相信你的工具
1.1.6 利用其他人的經驗(慎重)
1.2 性能調查概要
1.2.1 找到指標、基綫和目標
1.2.2 追蹤近似問題
1.2.3 查看問題是否早已解決
1.2.4 項目開始(啓動調查)
1.2.5 記錄,記錄,記錄
1.3 本章小結

第2章 性能工具:係統CPU
2.1 CPU性能統計信息
2.1.1 運行隊列統計
2.1.2 上下文切換
2.1.3 中斷
2.1.4 CPU使用率
2.2 Linux性能工具:CPU
2.2.1 vmstat(虛擬內存統計)
2.2.2 top(2.0.x版本)
2.2.3 top(3.x.x版本)
2.2.4 procinfo(從/proc文件係統顯示信息)
2.2.5 gnome-system-monitor
2.2.6 mpstat(多處理器統計)
2.2.7 sar(係統活動報告)
2.2.8 oprofile
2.3 本章小結

第3章 性能工具:係統內存
3.1 內存性能統計信息
3.1.1 內存子係統和性能
3.1.2 內存子係統(虛擬存儲器)
3.2 Linux性能工具:CPU與內存
3.2.1 vmstat (II)
……

第4章 性能工具:特定進程CPU
第5章 性能工具:特定進程內存
第6章 性能工具:磁盤I/O
第7章 性能工具:網絡
第8章 實用工具:性能工具助手
第9章 使用性能工具發現問題
第10章 性能追蹤1:受CPU限製的應用程序(GIMP)
第11章 性能追蹤2:延遲敏感的應用程序(nautilus)
第12章 性能追蹤3:係統級遲緩(prelink)
第13章 性能工具:下一步是什麼
附錄A 性能工具的位置
附錄B 安裝oprofile

前言/序言

  為什麼性能很重要?
  如果你曾經坐等計算機完成工作(同時還伴隨著敲打桌麵、詛咒和好奇:“啥事兒要花這麼長的時間?”),你就會知道有個速度快且性能優化良好的計算機係統是多麼重要。盡管不是所有的性能問題都能輕易得到解決,但是,瞭解係統工作緩慢的原因,就意味著有可能采用不同的解決方法:修復軟件問題,升級慢速硬件,或者乾脆直接把計算機扔齣窗外。幸運的是,大多數操作係統,尤其是Linux,都提供瞭工具用於檢測機器運行緩慢的原因。使用一些基礎工具,就可以確定係統中哪裏速度慢,並修復那些運行效率低的部分。
  雖然終端用戶非常討厭速度慢的係統,但對於應用程序開發者而言,他們有著更重要的理由對其程序進行性能調優:程序能夠在多個係統上高效運行。如果你編寫的程序運行緩慢,又需要快速的計算機,那麼你就會排除掉那些擁有慢速計算機的用戶。畢竟,並非所有人都具備最新的硬件。性能良好的應用程序能被更多的用戶使用,從而帶來更大的潛在用戶群。另外,如果潛在用戶必須在兩個具有相似功能的不同應用程序中進行選擇,他們通常會選擇運行更快或效率更高的那一個。最後,長期使用的應用程序很可能會經過幾輪優化,以便適應不同的用戶需求,因此,關鍵是瞭解如何追蹤性能問題。
  如果你是係統管理員,那麼對係統用戶來說,你就有責任使係統在運行時保持適當的性能水平。若係統運行緩慢,用戶就會抱怨。如果你能迅速找到並解決問題,他們就會停止抱怨。還有讓人高興的是,如果你能通過調整應用程序或操作係統來解決問題(從而使他們不用購買新的硬件),那麼公司的會計就會很開心。知道如何有效使用性能工具就意味著,在性能問題上需要花費的時間是有區彆的:幾天,還是幾個小時。
  Linux:優勢和劣勢
  如果你使用Linux,維護它並用其進行開發,你就會處於一種奇特但良好的處境中。你能訪問和接觸的源代碼、開發者和郵件列錶是前所未有的,通常,這些郵件列錶中會記錄著多年前的設計決策。Linux是發現和修復性能問題的優良環境。與之形成鮮明對比的是專有環境,在這種環境下,很難直接接觸到軟件開發者,同時也很難找到大多數設計決策討論的書麵記錄,而訪問源代碼則幾乎是不可能的。除瞭是一個高效環境外,Linux還具備強大的性能工具,使你能發現並修復性能問題。這些工具可以與那些專門的工具相媲美。
  即使有著這些令人印象深刻的優勢,Linux生態環境還是需要徵服一些挑戰。Linux性能工具分散性很強。不同的小組根據不同的目標開發工具,其結果就是,這些工具不一定集中在一個地方。有些工具已經包含在標準的Linux發行版中,如RedHat、SUSE和Debian;而有些工具則分散在整個互聯網上。如果你嘗試解決一個性能問題,首先要做的是瞭解你需要的工具是否存在,然後再設法找到它們。由於沒有哪一個Linux性能工具能夠獨立解決所有類型的性能問題,因此,還必須瞭解如何使用多個工具來確定問題齣在哪兒。這可能需要點技巧,但是經驗會讓它變得容易些。雖然大多數常見的方法會有文檔記錄,但是Linux沒有任何指南來告訴你如何整閤性能工具以實際解決問題。很多工具或子係統都有調整特定子係統的信息,但是卻沒有說明如何將它們與其他工具一起使用。許多性能問題涉及係統的多個部分,如果不知道如何同時使用多個工具,就無法解決這些問題。
Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化 揭示係統潛能,釋放卓越錶現 在日新月異的計算領域,Linux/Unix操作係統的穩定、強大與靈活早已深入人心,成為從嵌入式設備到超級計算機的基石。然而,隨著應用規模的擴大、數據量的激增以及用戶需求的復雜化,如何讓Linux係統以最優姿態運行,如何挖掘其深層潛力,將性能瓶頸逐一擊破,已成為係統管理員、開發人員以及運維工程師們麵臨的核心挑戰。 《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》正是應運而生,它並非是一本泛泛而談的教程,而是深入係統內核、剖析運行機製,為讀者提供一套係統、全麵且極具實操性的Linux性能調優方法論。本書旨在幫助您在紛繁復雜的係統指標中洞察本質,在繁雜的配置選項中找到關鍵,最終將您的Linux係統從“可用”提升至“卓越”,使其能夠以最高的效率、最快的速度、最穩健的狀態響應每一次請求,支撐每一次計算。 一、 深度洞察:理解性能的基石 本書的齣發點,是建立對Linux係統性能影響因素的深刻理解。我們不滿足於錶麵的現象,而是追根溯源,逐層剝離,探究那些決定係統錶現的根本原因。 CPU核心的運作之道: 從處理器架構、指令集、緩存機製到多核處理器的調度策略,本書將詳細解析CPU如何執行指令、如何管理任務。我們將學習如何識彆CPU瓶頸,理解上下文切換的開銷,以及如何通過優化進程調度、綫程管理和CPU親和性來最大化CPU利用率。無論是單綫程應用的優化,還是多綫程並行計算的調優,您都能從中找到關鍵思路。 內存的吞吐與延遲: 內存是係統運行的生命綫,其容量、速度和訪問模式直接影響著應用的響應能力。本書將深入探討物理內存、虛擬內存、頁麵交換、緩存策略(如TLB、頁緩存)以及內存分配機製。您將學會如何監控內存使用情況,識彆內存泄漏,優化內存分配器,以及通過調整內核參數來改善內存訪問延遲,確保關鍵數據能夠被快速有效地訪問。 I/O子係統的脈搏: 無論是磁盤的讀寫,還是網絡的傳輸,I/O操作往往是係統性能的“阿喀琉斯之踵”。本書將全麵審視磁盤I/O(包括文件係統、塊設備驅動、I/O調度器)和網絡I/O(包括TCP/IP協議棧、網絡接口卡、套接字選項)。您將掌握各種I/O性能監控工具的使用,學會識彆I/O瓶頸,理解不同I/O調度算法的優劣,並通過調整文件係統掛載選項、內核網絡參數以及應用程序I/O模式來顯著提升I/O吞吐量和響應速度。 進程與綫程的生命周期: 進程和綫程是Linux係統中執行的基本單元。本書將詳細解析進程的創建、銷毀、狀態轉換以及它們之間的通信機製。您將深入理解綫程模型、鎖機製、同步與互斥,並學習如何通過閤理的進程/綫程設計、避免死鎖、優化綫程池以及調整優先級來提高並發處理能力和係統響應速度。 二、 精準診斷:定位性能的癥結 再精妙的優化,也必須建立在對癥下藥的基礎上。本書將帶您掌握一係列強大的性能診斷工具與方法,讓您能夠精準地識彆係統中的性能瓶頸,為後續的調優工作提供堅實依據。 命令行下的瑞士軍刀: `top`、`htop`、`vmstat`、`iostat`、`sar`、`pidstat`、`netstat`、`ss`等經典工具將不再是冰冷的命令,本書將深入解析它們輸齣的每一個關鍵指標的含義,以及如何通過組閤使用這些工具來構建一個立體的性能監控視圖。 係統調用級彆的透視: `strace`和`ltrace`等工具能幫助我們深入瞭解應用程序與內核之間的交互,發現不必要的係統調用、低效的I/O操作或同步阻塞。本書將引導您如何有效地利用這些工具來定位應用程序層麵的性能問題。 性能事件的偵測器: `perf`工具是Linux性能分析的利器,它能夠收集CPU性能計數器、tracepoints、kprobes等數據,提供細緻入微的性能剖析。本書將指導您如何使用`perf`來發現熱點函數、CPU緩存未命中、分支預測失敗等深層性能問題。 日誌的智慧: 係統日誌是寶貴的診斷信息源。本書將教您如何解讀`syslog`、`kern.log`等日誌文件,從中發掘與性能相關的錯誤、警告以及異常事件。 基準測試與壓力測試: 在進行優化之前,建立一套科學的基準測試和壓力測試體係至關重要。本書將介紹如何選擇閤適的工具(如`sysbench`、`fio`、`ab`)來模擬實際負載,量化係統性能,並在優化後進行對比驗證。 三、 精細調優:解鎖係統的潛能 在精準診斷的基礎上,本書將提供一係列係統化、可操作的調優策略,涵蓋從內核參數到應用程序配置的各個層麵。 內核參數的奧秘(sysctl): `sysctl`接口提供瞭海量的內核參數,它們直接影響著係統的運行行為。本書將精選最常用、最關鍵的內核參數,深入解析它們的作用,並針對不同場景(如高並發Web服務器、大數據處理節點、數據庫服務器)提供具體的調優建議,例如調整文件句柄限製、TCP連接參數、內存管理策略、調度器參數等。 進程與綫程的精細控製: 除瞭操作係統的調度,您還可以通過`nice`、`renice`、`cpuset`、`cgroups`等工具來精細控製進程的優先級和資源分配。本書將展示如何利用這些機製來保證關鍵應用的性能,隔離資源,防止“鄰居”乾擾。 文件係統的優化之道: 選擇閤適的文件係統(如ext4, XFS, Btrfs)並進行恰當的掛載選項配置,是提升I/O性能的關鍵。本書將深入比較不同文件係統的特性,講解`noatime`、`nodiratime`、`commit`等掛載選項的含義,並探討日誌預分配、塊大小等配置對性能的影響。 網絡協議棧的精益求精: TCP/IP協議棧的調優對於網絡密集型應用至關重要。本書將講解如何優化TCP緩衝區大小、擁塞控製算法、SYN Flood防護、Keepalive機製等,以提高網絡吞吐量,降低延遲,應對高並發連接。 應用程序的自我優化: 性能優化並非僅僅是係統層麵的工作,應用程序本身的設計和配置也扮演著舉足輕重的角色。本書將探討一些通用的應用程序性能優化原則,如高效的算法、閤理的內存管理、異步I/O的使用、緩存策略的引入以及數據庫查詢的優化等。 容器與虛擬化環境下的性能考量: 在現代IT架構中,容器(如Docker)和虛擬化(如KVM, VMware)已成為主流。本書將特彆關注在這些環境中進行性能調優的獨特性,包括資源隔離、鏡像優化、網絡配置、存儲驅動選擇等,幫助您在虛擬化和容器化場景下實現最佳性能。 四、 持續改進:建立性能監控與反饋機製 性能優化並非一勞永逸,而是一個持續的、迭代的過程。本書將引導您建立完善的性能監控與反饋機製,確保持續的性能卓越。 自動化監控與告警: 介紹如何利用Prometheus, Grafana, Zabbix等監控工具,構建集中的性能指標采集和可視化平颱,並設置閤理的告警閾值,及時發現潛在的性能問題。 性能基綫與趨勢分析: 建立係統的性能基綫,並持續追蹤性能趨勢,有助於在性能退化發生初期便予以發現和乾預。 容量規劃與預測: 基於對係統性能數據的分析,進行閤理的容量規劃,預測未來資源需求,避免因資源不足而導緻的性能瓶頸。 自動化調優與自適應係統: 探討一些更高級的性能管理技術,如基於機器學習的性能預測與調優、自適應資源分配等,為構建彈性、高效的係統提供前瞻性的指導。 誰適閤閱讀本書? 係統管理員: 無論您是管理小型服務器還是大型集群,本書都將為您提供必備的工具和技術,以確保係統的穩定運行和卓越錶現。 開發人員: 理解應用程序的運行環境以及潛在的性能瓶頸,有助於您編寫更高效、更具擴展性的代碼。 運維工程師(DevOps): 在雲原生時代,性能優化是保障服務質量和用戶體驗的關鍵。本書將為您提供應對復雜分布式係統性能挑戰的解決方案。 技術愛好者: 對Linux/Unix操作係統底層機製充滿好奇,並希望深入瞭解其性能調優原理的讀者,本書將是一次深入的探索之旅。 《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》是一本集理論深度、實踐廣度與前沿視野於一體的性能調優指南。它將賦能您成為一名真正的Linux性能專傢,讓您能夠自信地駕馭最復雜的係統,將每一個CPU周期、每一字節內存、每一比特網絡數據都發揮齣最大效能,為您的應用和業務提供堅實而高效的底層支撐。告彆性能的睏擾,擁抱係統的極緻飛馳——這一切,都將從本書開始。

用戶評價

評分

這本《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》真的像打開瞭一扇新世界的大門。我一直覺得 Linux 很好用,但總感覺它還有很多潛力沒有被挖掘齣來,尤其是在服務器性能這塊,有時候會齣現一些難以捉摸的瓶頸。這本書恰恰填補瞭我的認知空白。它沒有直接給我一堆“調優參數”,而是循序漸進地從最基礎的係統架構講起,比如 CPU 的工作原理、內存管理機製、 I/O 子係統的細節等等,讓我理解瞭“為什麼”這些參數會影響性能,而不僅僅是“怎麼”去調。特彆是關於進程調度和內存頁的換入換齣,那些圖文並茂的解釋,讓我之前對這些概念模糊的理解變得清晰無比。我之前也看過一些技術文章,但總是碎片化的,這本書將這些零散的知識點串聯起來,構建瞭一個完整的性能優化思維框架。它還深入剖析瞭各種常見的性能問題,並且給齣瞭非常實用的診斷思路和方法,比如如何利用 `perf`、`strace` 這些工具去定位問題,而不是憑感覺去猜測。讀完之後,我感覺自己不再是那個隻會“重啓大法”的技術小白瞭,而是能夠更自信、更精準地分析和解決 Linux 性能難題。

評分

讀完《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》後,我最大的感受就是它的“深度”和“實用性”的完美結閤。這本書不僅僅是講解一些錶麵上的調優技巧,而是真正深入到瞭 Linux 內核的底層機製。我印象最深刻的是關於網絡協議棧優化的章節,它詳細解釋瞭 TCP/IP 的三次握hand握手、擁塞控製算法,以及如何根據不同的網絡環境調整相關的內核參數。這讓我明白,網絡性能不僅僅是帶寬的問題,內核協議棧的精細化配置同樣至關重要。書中還提到瞭文件係統的優化,比如如何選擇閤適的文件係統類型,以及文件係統參數的調整,這對於磁盤 I/O 密集型應用來說簡直是福音。我一直認為文件係統是性能的“隱形殺手”,這本書給瞭我清晰的指引。而且,它並不是那種隻講理論的書,每個概念的講解都伴隨著具體的命令示例和實際場景的應用,讓我能夠立即動手實踐,驗證書中的觀點。這種邊學邊練的學習方式,極大地提高瞭我的學習效率,也讓我對 Linux 性能的理解更加深刻。

評分

坦白說,我剛拿到《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》這本書時,心裏還有點忐忑,擔心它會過於晦澀難懂。畢竟“性能優化”這個詞聽起來就帶著一股技術深度。但齣乎意料的是,它的行文風格非常流暢,即便是一些復雜的內核概念,也被作者用相對易於理解的方式進行瞭闡述。讓我感到驚喜的是,這本書不僅僅是理論的堆砌,還融入瞭大量的實際案例和故障排除經驗。例如,在講解如何優化係統日誌時,它就分析瞭不同日誌級彆和不同日誌驅動對係統性能的影響,並給齣瞭具體的配置建議。這一點對於我來說非常實用,因為日誌係統的性能往往容易被忽視,但卻可能對整個係統的響應速度産生影響。此外,書中對調度器算法的詳細解釋,以及如何在不同負載下選擇和調整調度策略,讓我對 CPU 的利用效率有瞭全新的認識。這本書就像一位經驗豐富的老師,耐心地引導我一步步去理解 Linux 性能的奧秘,讓我感覺學習過程是充滿樂趣和收獲的。

評分

對於我這樣長期在企業環境中運維 Linux 服務器的工程師來說,《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》這本書的價值不言而喻。它提供的不僅僅是技術知識,更是解決實際問題的“工具箱”和“方法論”。我之前也遇到過係統負載居高不下,用戶抱怨響應慢的情況,但往往隻能靠經驗去猜測原因,定位過程耗時耗力,而且效果不一定理想。這本書係統地介紹瞭各種性能瓶頸的識彆方法,從 CPU、內存、磁盤 I/O 到網絡,都提供瞭詳細的檢查清單和診斷工具。特彆是關於進程間通信(IPC)和綫程模型對性能的影響,以及如何通過內核參數進行優化,這些內容對於我理解復雜應用場景下的性能問題非常有幫助。書中還強調瞭“持續監控”和“基綫建立”的重要性,這對於預防性能問題、及時發現異常非常關鍵。它讓我意識到,性能優化不是一次性的工作,而是一個持續迭代的過程。這本書為我提供瞭一個科學、係統性的解決思路,讓我能夠更從容地應對各種性能挑戰。

評分

我是一名嵌入式 Linux 開發工程師,對性能的要求可謂是“錙銖必較”,每一毫秒的延遲都可能影響到産品的用戶體驗。《Linux/Unix技術叢書:Linux性能優化》這本書給我帶來瞭極大的啓發。它讓我從更宏觀的層麵去審視係統的性能,而不僅僅是關注單個組件。書中關於係統啓動時間和內存占用分析的內容,對於資源極其有限的嵌入式設備來說,具有非常重要的指導意義。它不僅僅是教我如何“加快速度”,更是教我如何“減少消耗”。我特彆喜歡它關於功耗優化和性能之間的權衡分析,這在嵌入式領域是至關重要的考量。書中還提到瞭利用更底層的機製,比如 Cgroups 和 Namespaces 來進行資源隔離和限製,這對於構建穩定、高效的嵌入式係統架構非常有幫助。它提供瞭一種“以小博大”的優化思路,讓我能夠更有效地利用有限的硬件資源,實現最佳的性能錶現。這本書讓我對 Linux 的理解上升到瞭一個新的高度。

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在不熟悉底層係統的情況下,快速識彆係統瓶頸。

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還不錯,強大的係統,好好學習天天嚮上

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大促時買的書,值得一看

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好好好好好好好好好好好

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慢慢看,學習性能優化必備,講工具多謝

評分

收到書瞭,書的包裝膜還在,不錯。

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好紅紅火火恍恍惚惚好吧

評分

傢裏的東西都是京東買的,希望多多發券

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