# 性能优化技巧

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# 可用性能工具

| **工具** | **用途** | **示例命令** |
| --- | --- | --- |
| `top` | 查看进程、CPU、内存实时占用 | `top -b -n 1` |
| `ps` | 按 CPU 或内存排序查看进程 | `ps -eo pid,ppid,comm,%cpu,%mem,args --sort=-%cpu` |
| `uptime` | 查看运行时间与系统负载 | `uptime` |
| `mpstat` | 查看整体 CPU 利用率 | `mpstat 1 2` |
| `vmstat` | 查看 CPU、内存、swap、I/O 粗略状态 | `vmstat 1 2` |
| `free` | 查看内存与 swap 使用情况 | `free -h` |
| `iostat` | 查看块设备 I/O 统计 | `iostat -d -k 1 2` |
| `df` | 查看文件系统空间占用 | `df -h` |
| `du` | 查看目录占用 | `du -sh /data/*` |
| `lscpu` | 查看 CPU 架构与频率信息 | `lscpu` |
| `lsblk` | 查看块设备和挂载关系 | `lsblk` |
| `sysctl` | 查看内核参数 | `sysctl vm.swappiness` |
| `systemctl` | 查看服务状态 | `systemctl --failed --no-pager` |
| `journalctl` | 查看服务或系统日志 | `journalctl -p err -n 50 --no-pager` |
| `ping` | 基础网络连通性测试 | `ping -c 3 127.0.0.1` |

# 系统性能监控

## 查看整体负载

先用 `uptime` 查看系统运行时间和 load average：

```bash
adb shell 'uptime'
```

示例输出中包含 `load average`。如果 load average 长时间明显高于 CPU 核数，需要进一步查看 CPU、I/O 或进程占用。

## 查看进程 CPU 与内存占用

使用 `top` 查看当前系统进程、CPU、内存概况：

```bash
adb shell 'top -b -n 1 | head -20'
```

如果要快速定位 CPU 占用较高的进程，可以使用：

```bash
adb shell 'ps -eo pid,ppid,comm,%cpu,%mem,args --sort=-%cpu | head -12'
```

如果要按内存占用排序，可以使用：

```bash
adb shell 'ps -eo pid,ppid,comm,%cpu,%mem,args --sort=-%mem | head -12'
```

## 查看 CPU 使用率

`mpstat` 可用于观察 CPU 的用户态、内核态、I/O 等待和空闲比例：

```bash
adb shell 'mpstat 1 2'
```

本次实测中，`mpstat` 可正常运行，示例平均空闲比例约 92% 以上，说明测试时系统整体 CPU 压力不高。

## 查看 CPU 频率和调度策略

当前开发板 CPU0-7 均在线，可通过以下命令查看：

```bash
adb shell 'cat /sys/devices/system/cpu/online'
```

查看当前 CPU governor：

```bash
adb shell 'for f in /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor; do [ -e "$f" ] && printf "%s=" "$f" && cat "$f"; done'
```

CPU0-7 的 governor 均为 `performance`。可用 governor 包含 `userspace`、`ondemand`、`walt`、`conservative`、`powersave`、`performance`、`schedutil`。

查看当前频率：

```bash
adb shell 'for f in /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_cur_freq; do [ -e "$f" ] && printf "%s=" "$f" && cat "$f"; done'
```

本次实测中，CPU0-3 当前约为 1804800 kHz，CPU4-7 当前约为 2016000 kHz。

# 内存与 Swap 监控

## 查看内存使用情况

使用 `free` 查看内存、cache 和 swap 使用情况：

```bash
adb shell 'free -h'
```

本次实测中，系统总内存约 3.5 GiB，available 约 2.4 GiB，swap 约 1.8 GiB 且未明显使用。

## 查看 vmstat

`vmstat` 可以快速观察运行队列、内存、swap、I/O 和 CPU 使用情况：

```bash
adb shell 'vmstat 1 2'
```

重点关注：

- `r`：运行队列，持续偏高时说明 CPU 可能繁忙。

- `si` / `so`：swap in/out，持续非零说明内存压力较大。

- `wa`：I/O wait，持续偏高说明存储 I/O 可能成为瓶颈。

- `id`：CPU idle，持续较低说明 CPU 利用率较高。

## 查看 zram swap

当前系统使用 `/dev/zram0` 作为 swap，可通过以下命令查看：

```bash
adb shell 'cat /proc/swaps; zramctl 2>/dev/null || true'
```

本次实测中，`/dev/zram0` 大小约 1.8 GiB，优先级为 32758，当前几乎未使用。

# 存储 I/O 与空间检查

## 查看文件系统空间

使用 `df` 查看各挂载点空间占用：

```bash
adb shell 'df -h'
```

本次实测中，根文件系统 `/` 约 7.8 GiB，已使用约 4.1 GiB；`/data` 约 40 GiB，剩余空间较充足。较大的日志、测试文件和临时数据建议优先放到 `/data` 或 `/tmp`，避免占满根文件系统。

## 查看目录占用

需要定位大文件或大目录时，可以使用：

```bash
adb shell 'du -sh /data/* 2>/dev/null | sort -h | tail -20'
```

如果排查根文件系统空间，可改为检查 `/var`、`/usr`、`/opt` 等目录。

## 查看块设备

使用 `lsblk` 查看块设备、分区和挂载点：

```bash
adb shell 'lsblk'
```

当前设备主存储为 `mmcblk0`，系统分区、缓存分区、数据分区均挂载在该块设备的不同分区上。

## 查看 I/O 统计

当前开发板上的 `iostat` 为 BusyBox 版本，不支持 `-x` 扩展参数。可使用以下命令查看基础块设备 I/O：

```bash
adb shell 'iostat -d -k 1 2'
```

如果需要观察 CPU 与 I/O 的组合状态，可结合 `vmstat 1 2` 一起查看。

# 网络状态检查

当前开发板可使用 `ip` 和 `ping` 做基础网络检查：

```bash
adb shell 'ip -br addr; ip route'
```

本次实测中，`wlan0` 和 `p2p0` 处于 `DOWN` 状态，未看到默认路由。因此当前不适合写入外网吞吐或网络带宽测试流程。

本地回环连通性可用以下命令验证：

```bash
adb shell 'ping -c 3 -W 1 127.0.0.1'
```

本次实测中，回环地址 ping 测试 0% 丢包，可用于确认基础网络栈工作正常。

# 服务与日志排查

## 查看失败服务

服务异常会影响启动速度、后台资源占用和功能稳定性。可以先查看失败服务：

```bash
adb shell 'systemctl --failed --no-pager'
```

本次实测中存在若干 failed 服务，例如 `camera_cgroup.service`、`lefbe.service`、`pulseaudio.service`、`qwesd.service`、`thermal-engine.service` 等。具体是否需要优化或关闭，应结合对应功能需求判断。

## 查看错误日志

查看最近的错误日志：

```bash
adb shell 'journalctl -p err -n 50 --no-pager'
```

如需查看某个服务的日志，可使用：

```bash
adb shell 'journalctl -u 服务名 --no-pager -n 100'
```

排查服务类性能问题时，建议先确认服务是否反复重启、阻塞启动或持续打印错误日志。

# 内核参数查看

当前系统可用 `sysctl` 查看部分内核参数：

```bash
adb shell 'sysctl kernel.kptr_restrict kernel.perf_event_paranoid vm.swappiness vm.dirty_ratio vm.dirty_background_ratio net.core.rmem_max net.core.wmem_max'
```

本次实测值包括：

- `kernel.kptr_restrict = 2`

- `kernel.perf_event_paranoid = 2`

- `vm.swappiness = 100`

- `vm.dirty_ratio = 20`

- `vm.dirty_background_ratio = 10`

- `net.core.rmem_max = 1048576`

- `net.core.wmem_max = 1048576`

修改内核参数会影响系统行为，正式修改前应结合具体问题评估，并保留原始值以便回退。

# 进程优先级和 CPU 亲和性

当前系统可使用 `nice`、`renice`、`ionice`、`taskset`。这些工具适合在调试阶段临时调整进程优先级或 CPU 亲和性。

## 查看命令是否存在

```bash
adb shell 'command -v taskset; command -v nice; command -v renice; command -v ionice'
```

## 示例：指定 CPU 运行命令

```bash
adb shell 'taskset -c 0-3 命令'
```

## 示例：调整进程优先级

```bash
adb shell 'renice -n 5 -p 进程PID'
```

这些命令会改变进程调度行为，建议只在明确知道目标进程和测试目的时使用。

# 温度状态查看

可以通过 thermal sysfs 查看各温区温度：

```bash
adb shell 'for z in /sys/class/thermal/thermal_zone*; do [ -e "$z/type" ] && printf "%s " "$(cat "$z/type")" && cat "$z/temp" 2>/dev/null; done | head -40'
```

本次实测中可读取到 `cpu-1-0`、`cpu-1-1`、`cpu-1-2`、`gpu`、`wlan`、`video` 等温区。温度值通常以毫摄氏度显示，例如 `50800` 表示约 50.8°C。

# 优化排查流程

1. 先执行 `uptime` 和 `top -b -n 1`，判断系统是否整体繁忙。

2. 如果 CPU 高，使用 `ps --sort=-%cpu` 和 `mpstat` 定位进程与 CPU 使用率。

3. 如果内存紧张，使用 `free -h`、`vmstat 1 2` 和 `cat /proc/swaps` 查看 available、swap 和 zram 状态。

4. 如果系统卡顿但 CPU 不高，使用 `vmstat` 和 `iostat -d -k 1 2` 判断是否存在 I/O 等待或存储访问压力。

5. 如果启动慢或后台异常，使用 `systemctl --failed` 和 `journalctl -p err` 查看失败服务和错误日志。

6. 如果怀疑过热降频，查看 `scaling_cur_freq`、`scaling_governor` 和 thermal zone 温度。

7. 如果涉及网络问题，先确认 `ip -br addr` 和 `ip route`，再进行连通性测试。

# 注意事项

- 本文只保留当前开发板实测可用的工具和命令。

- 当前系统未纳入 `perf`、`htop`、`sar`、`pidstat`、`stress-ng`、`sysbench` 等工具流程。

- 当前 `iperf3` 命令存在依赖库缺失问题，不纳入本文网络吞吐测试流程。

- 涉及 governor、sysctl、renice、ionice、服务启停等操作时，应先明确测试目的并记录修改前状态。

- 正式优化建议一次只改一个变量，修改前后分别记录 `top`、`vmstat`、`mpstat`、`iostat`、`journalctl` 等结果，避免无法判断是哪项修改产生影响。

# 总结

当前开发板可以使用基础 Linux 工具完成 CPU、内存、存储、服务、日志、温度和基础网络状态排查。建议性能优化时先用只读命令确认瓶颈来源，再按 CPU、内存、I/O、服务、日志和温度方向逐项收敛。对于当前系统暂不可用或依赖不完整的工具，不应直接写入常规操作流程。