本节我们来介绍 CPU 相关的操作系统原理。

1. CPU 相关的操作原理

我们从下面几个方面入手来讲解 CPU 相关的操作系统原理:

1. CPU 架构
2. 中断处理
3. 调度器: CPU 分配的内核子系统
4. 进程:
   • 上下文切换
   • 僵尸进程

最后我们会说一说 CPU 检测的相关指标

从本文开始我们将进入Linux性能优化的第二阶段，操作系统部分。操作系统原理是复杂的，不可能也没有能力把操作系统都将清楚。我们会列出每个部分相关的关键术语，并就其中与性能优化相关的关键部分进行讲解。本文是一个关于操作系统和内核知识的概览，为后面做一点准备。

《性能之巅》内对 Dtrace 和 Systemtap 的语法做了一个对比，对于学习二者是一个不错的资源，现整理如下。

1. DTrace To Systemtap

下面是一份 DTrace 转换成 Systemtap 的简易指南，包括如下几个部分

本节我们来看看如何使用 Systemtap 来追踪 Python 程序的执行。

1. 环境配置

从 Python 3.6 开始，CPython 可以使用嵌入式“标记”，也称为“探测器”，使得可以通过 DTrace 或 SystemTap 来追踪 Cpython。

本节我们继续来学习 Systemtap 的使用 – 用户空间的动态追踪

1. 用户空间探测

SystemTap从0.6版本开始也支持探测用户空间的进程。SystemTap可以探测用户空间进程内函数的调用和退出，可以探测用户代码中预定义的标记，可以探测用户进程的事件。

本节我们继续来学习 Systemtap 的使用 – 内核的动态追踪

1. 内核变量的获取

本节我们来看如何获取内核空间中的变量，包括:

1. 目标变量获取
2. 全局以及静态变量获取
3. 内置的便捷变量

2. 内核变量获取

跟内核代码相关的事件，如kernel.function(“function”)和kernel.statement(“statement”)，允许使用目标变量获取这部分代码中可访问到的变量的值。stap -L 可以列出特定探测点下可用的目标变量。