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如何進行 Linux CPU 中的 Kernel space 分析，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。
簡單說，Kernel space 是 Linux 內核的運行空間，User space 是用戶程序的運行空間。為了安全，它們是隔離的，即使用戶的程序崩潰了，內核也不受影響。
Kernel space 可以執行任意命令，調用系統的一切資源；User space 只能執行簡單的運算，不能直接調用系統資源，必須通過系統接口（又稱 system call），才能向內核發出指令。
str = my string // 用戶空間 x = x + 2file.write(str) // 切換到內核空間 y = x + 4 // 切換回用戶空間 上面代碼中，第一行和第二行都是簡單的賦值運算，在 User space 執行。第三行需要寫入文件，就要切換到 Kernel space，因為用戶不能直接寫文件，必須通過內核安排。第四行又是賦值運算，就切換回 User space。
查看 CPU 時間在 User space 與 Kernel Space 之間的分配情況，可以使用 top 命令。它的第三行輸出就是 CPU 時間分配統計。
這一行有 8 項統計指標。
其中，第一項 24.8 us（user 的縮寫）就是 CPU 消耗在 User space 的時間百分比，第二項 0.5 sy（system 的縮寫）是消耗在 Kernel space 的時間百分比。
隨便也說一下其他 6 個指標的含義。
ni：niceness 的縮寫，CPU 消耗在 nice 進程（低優先級）的時間百分比
id：idle 的縮寫，CPU 消耗在閑置進程的時間百分比，這個值越低，表示 CPU 越忙
wa：wait 的縮寫，CPU 等待外部 I/O 的時間百分比，這段時間 CPU 不能干其他事，但是也沒有執行運算，這個值太高就說明外部設備有問題
hi：hardware interrupt 的縮寫，CPU 響應硬件中斷請求的時間百分比
si：software interrupt 的縮寫，CPU 響應軟件中斷請求的時間百分比
st：stole time 的縮寫，該項指標只對虛擬機有效，表示分配給當前虛擬機的 CPU 時間之中，被同一臺物理機上的其他虛擬機偷走的時間百分比
如果想查看單個程序的耗時，一般使用 time 命令。
程序名之前加上 time 命令，會在程序執行完畢以后，默認顯示三行統計。
real：程序從開始運行到結束的全部時間，這是用戶能感知到的時間，包括 CPU 切換去執行其他任務的時間。
user：程序在 User space 執行的時間
sys：程序在 Kernel space 執行的時間
user 和 sys 之和，一般情況下，應該小于 real。但如果是多核 CPU，這兩個指標反映的是所有 CPU 的總耗時，所以它們之和可能大于 real。
[參考鏈接]
User space vs kernel space
Using the Linux Top Command
Understanding Linux CPU stats
What do real , user and sys mean in the output of time(1)?
引用自：https://note.youdao.com/share/?id=799c86ffc9de49ff383b639d155a446e type=note#/
首先我簡單解釋一下客戶所看到的問題。如下圖第三行，top 統計 Cpu 總體使用情況，使用了八個指標。這八個指標分別是：用戶空間進程（us）、內核空間進程（sy）、高 nice 值的用戶空間進程（ni）、空閑（id）、空閑等待 io（wa）、中斷上半部（hi）、中斷下半部（si）、以及 steal 時間（st）。理論上來講這八個指標之和應該是 100%。這八個指標當中，id 和 wa 是 Cpu 空閑時間的統計，這兩個值之和越小，說明 Cpu 越忙碌。客戶這臺服務器的 id 與 wa 之和是 0，所以這臺服務器的 Cpu 使用率是 100%，其中占比最大的是 ni。
除了第三行 Cpu 總體統計指標之外，top 會對 Cpu 的使用率，從進程維度上進行統計，也就是 CPU 這一列。因為這臺服務器是 16 核的，所以每個進程（多線程）的 Cpu 使用率可以超過 100%，同時所有進程 Cpu 使用率之和不能超過上線 1600%（平均到每個核是 100%）。
看完上述內容，你們掌握如何進行 Linux CPU 中的 Kernel space 分析的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注丸趣 TV 行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！
