在实际项目中，经常被客户问到“你们XX程序占用多少CPU?”，“你们XX程序占用多少DMIPS”等CPU相关的问题，这篇文章先简单介绍下CPU相关的几个知识点，抛砖引玉。
主要介绍以下几点：
1、查看CPU使用率
2、计算DMIPS
3、计算某个进程的DMIPS
4、控制程序的CPU使用率
5、总结
一、查看CPU使用率
linux系统下有很多命令可以直接拿来使用，比如top、vmstat、dstat等，网上资源很多，这里不赘述。以top命令为例，简单介绍下其中一些参数的释义：
man top命令得出的释义：
二 、计算DMPIS
如何计算DMIPS，要先了解什么是DMIPS，先列出几个名词：
MIPS：Million Instructions Per Second，即每秒执行了多少百万条指令；
DMIPS：Dhrystone Million Instructions Per Second，Dhrystone是一种整数运算测试程序，即表示CPU运行Dhrystone 的程序时，所对应的性能单位；
MFLOPS：Million Floating-point Operations per Second，对应DMIPS用于测试整数运算计算能力，MFLOPS则是用来测试浮点运算计算能力。 了解了什么是DMIPS，下面描述如何计算处理器的DMIPS。
三、计算某个进程的DMIPS
基于上述两个步骤得出进程占用CPU百分比以及处理器总DMIPS后，针对某个进程的DMIPS的计算方法如下：
进程占用DMIPS = 总的DMIPS * 进程占用CPU百分比
四、控制CPU使用率
一般linux系统下会内置一些CPU相关的控制命令，比如nice、cpulimit、cgroups等。下面简单介绍这几个命令的用法（基本上都是网上的资料，稍作整理）。
演示之前先模拟一个比较占CPU的程序，首先想到使用dd命令去dd大文件来模拟CPU使用率，但是实测下来后发现不同优先级的dd进程，所占CPU资源竟然是相同的，可能是dd命令主要是IO占用CPU有关系，作为一个存疑点。
无奈，直接参照网上使用Mathomatic toolkit中的质数生成器来模拟CPU负载，先去安装该模块。
4.1 nice命令：调整任务的优先级，以达到控制CPU使用率的目的。
1、首先通过nice命令启动两个优先级不同的任务。
2、为了方便演示模拟，把两个任务进行邦核处理。3、通过top命令可以观察，通过nice命令调整后优先级高的任务占用CPU是比较高的。反之，不调整优先级可以发现两个任务是均分CPU的。
4.2 cpulimit：该命令的原理是为进程设置一个 cpu 占用率上限，并实时监控进程是否超出此门限，若超出则让该进程暂停运行一段时间。cpulimit 使用 SIGSTOP 和 SIGCONT 这两个信号来控制进程，它不会修改进程的 nice 值，而是通过监控进程的 cpu 占用率来做出动态调整。下面手动测试看下效果：
1、先用dd命令，模拟高CPU使用率。
2、可以看到程序是占用100%的cpu使用率。
3、然后通过cpulimit命令来控制。cpulimit -l 70 -p 3194，其中-l表示CPU使用率上限，-p指定进程ID。下面可以看到CPU使用率控制在70%以下。仔细观察可以看到其实cpu使用率有时候是超过70%的，但很快又降下来，这就印证了该命令是动态调整的原理。
4.3 cgroups：相较于cpulimit和nice两个命令，cgroups功能更更强大，也更灵活。cgroups 是 Linux 内核提供的一种机制，利用它可以指定一组进程的资源分配。 总的来说该命令可以控制一组进程的 cpu 占用率、系统内存消耗、网络带宽，以及这几种资源的组合。这里只是简单描述下用法，更灵活高级的用法后面有时间再继续研究。
六、总结回顾下本文档介绍的内容：
1、如何查看CPU使用率，包括top、vmstat、dstat命令；
2、如何计算DMIPS，介绍了什么是DMIPS以及不同的芯片类型如何计算DMIPS；
3、如何计算某个进程的DMIPS，知道了进程cpu使用率以及芯片总的DMIPS得出某个任务的DMIPS；
4、如何控制程序的CPU使用率，主要介绍nice、cpulimit和cgroups几个命令。nice命令可以修改进程优先级，cpulimit设置进程的cpu使用率上限，通过动态调整的方案控制cpu使用率，使用起来相对来说比较简单方便，cgroups组功能更强大，更灵活，但用法也更复杂。
最后有两个存疑点：
1、为何使用dd命令模拟高CPU使用率场景时，使用nice命令设置任务优先级为何cpu使用率没有变化？
2、cgroups组命令非常强大，不仅仅可以控制cpu使用率，系统内存消耗、网络带宽等资源同样可以控制，值得进一步研究。
