4. 操作系统
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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。
与操作系统相关的术语:
- 进程: 一个 OS 的抽象概念，是用来执行程序的环境，运行在用户模式(用户态)，通过系统调用或自陷来进入内核模式
- 线程: 可被调度的运行在 CPU上的可执行上下文
- 系统调用: 一套明确定义的协议，为用户程序请求内核执行特权操作
- 自陷: 信号发送到内核，请求执行一段系统程序(特权操作)，自陷类型包括系统调用、处理器异常以及中断
- 中断: 由物理设备发送到内核的信号，通常是请求 I/O 服务，中断是自陷的一种类型
- 时钟: 是一个驱动所有处理器逻辑的数字信号，CPU 以一个特定的时钟频率执行
1. 内核
1.1 时钟
UNIX 内核的一个核心组件是 clock() 例程，从一个计时器中断执行，每执行一次成为一个 tick。功能包括更新系统时间，计时器和线程调度时间片的到时结束，维护CPU计数器，以及执行 callout(内核调度例程)。
但是 clock() 曾经有过性能问题。现代内核已经把许多功能移出了 clock 例程，放到了按需中断中，这是为了努力创造无 tick 内核。包括 Linux 在内，clock 例程即系统计时器中断，除了更新系统时钟和更新 jiffies 计数器之外，执行的工作很少。jiffies 是 Linux 的时间单元与 tick 类似。
1.2 内核态
用户进程通过系统调用执行内核特权操作时，会做上下文切换，从用户态到内核态。
无论是用户态还是内核态，都有自己的软件执行上下文，包括栈和寄存器。这些状态切换上下文是会耗费 CPU 周期的，这对每次I/O都增加了一小部分的时间开销。
1.3 用户栈和内核栈
执行系统调用时，一个进程的线程有两个栈: 一个用户级别栈和一个内核级别的栈。线程被阻塞时，用户级别的栈在系统调用期间不会改变，当执行在内核上下文时，线程用的是一个单独的内核级别栈。此处有一个例外，信号处理程序取决于其配置，可以借用用户级别的栈。
2. Linux 性能监测工具
接下来我们会按照操作系统的组成，讲解各个部分的监测工具和基准测试工具，下面是这些工具的概览，来自brendangregg
2.1 监测工具
2.2 测试工具
2.3 内核调参工具
