mpstat指令介绍

1. 功能介绍

mpstat 英文全称( Multi-Processor Statistics)，多处理器统计信息的含义。

下面大致说一下功能作用：

• 多核性能监控
  • 可实时监控每个 CPU 核心的利用率、中断频率、上下文切换等指标，适用于多核/多线程系统的性能分析
• 精细化统计维度
  • 支持按用户态（%usr）、内核态（%sys）、I/O 等待（%iowait）、中断（%irq）等多维度统计 CPU 使用情况，帮助定位性能瓶颈
• 动态采样与历史数据结合
  • 默认显示系统启动以来的平均数据，也可设置采样间隔（如 mpstat 2 5 表示每 2 秒采样一次，共 5 次），用于实时监控和趋势分析

2. 语法介绍

语法结构：

mpstat [选项] [间隔时间] [采样次数]

选项举例说明：

参数	作用	示例
`-P {CPU	ALL}`	指定监控的 CPU 核心（ALL 显示全部）
-u	仅显示 CPU 利用率（默认包含此信息）	mpstat -u 1 3
`-I {SUM	CPU}`	统计中断信息（SUM 汇总，CPU 分核心）
-N {节点}	显示 NUMA 架构下指定节点的 CPU 状态	mpstat -N 0
-o JSON	输出 JSON 格式数据，便于自动化分析	mpstat -o JSON
-V	显示版本信息	mpstat -V

输出字段说明：

root@root:~$ mpstat 
Linux 5.15.73 (root)    04/17/25        _aarch64_       (8 CPU)14:39:09     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest   %idle
14:39:09     all    7.81    0.00    9.25    0.01    1.29    0.16    0.00    0.00   81.48

字段	说明	优化方向
%usr	用户空间程序占用的 CPU 时间（不含低优先级进程）	高值可能表示计算密集型任务需优化算法
%sys	内核空间占用的 CPU 时间（如系统调用、中断处理）	高值可能需排查内核驱动或频繁系统调用
%iowait	CPU 等待磁盘 I/O 的时间占比	高值需检查磁盘性能或优化 I/O 调度策略
%irq	硬件中断处理时间占比（如网卡收包）	高值可能需调整中断亲和性或升级硬件
%soft	软中断处理时间占比（如网络协议栈处理）	高值需优化网络协议栈或启用 RPS/RFS
%idle	CPU 空闲时间占比	持续低值可能需扩容 CPU 或优化任务分配
%steal	虚拟化环境中被其他虚拟机占用的 CPU 时间（物理机无此值）	高值需调整虚拟机资源配置或迁移负载

3. 应用场景

1. 多核负载均衡分析

   通过 mpstat -P ALL 2 查看各核心利用率，若部分核心长期满载而其他空闲，可优化线程绑定（taskset）或启用 CPU 亲和性；

2. I/O 瓶颈定位

   若 %iowait 持续高于 20%，需结合 iostat 检查磁盘吞吐量和延迟，可能需升级 SSD 或优化文件系统参数（如 noatime）;

3. 中断优化

   使用 mpstat -ICPU 查看各核心中断分布，若某核心 %irq 过高，可通过 /proc/irq/[IRQ号]/smp_affinity 调整中断绑定;

4. 虚拟化性能监控
   在云服务器中，高 %steal 值（如 >10%）表明宿主机资源争用严重，需联系服务商扩容或迁移实例;

4. 实际举例

1. 监控CPU核心的实时状态

   mpstat -P ALL 1  # 每秒刷新一次，按核心显示
   

2. 分析软中断分布

   mpstat -I SCPU 2 5  # 每 2 秒采样一次，共 5 次，按核心显示软中断