前言
致谢
关于作者
第1章 绪论
1.1 系统性能
1.2 人员
1.3 事情
1.4 视角
1.5 性能是充满挑战的
1.5.1 性能是主观的
1.5.2 系统是复杂的
1.5.3 可能有多个问题并存
1.6 延时
1.7 动态跟踪
1.8 云计算
1.9 案例研究
1.9.1 缓慢的磁盘
1.9.2 软件变更
1.9.3 更多阅读
第2章 方法
2.1 术语
2.2 模型
2.2.1 受测系统
2.2.2 排队系统
2.3 概念
2.3.1 延时
2.3.2 时间量级
2.3.3 权衡三角
2.3.4 调整的影响
2.3.5 合适的层级
2.3.6 性能建议的时间点
2.3.7 负载vs.架构
2.3.8 扩展性
2.3.9 已知的未知
2.3.10 指标
2.3.11 使用率
2.3.12 饱和度
2.3.13 剖析
2.3.14 缓存
2.4 视角
2.4.1 资源分析
2.4.2 工作负载分析
2.5 方法
2.5.1 街灯反方法
2.5.2 随机变动反方法
2.5.3 责怪他人反方法
2.5.4 Ad Hoc 核对清单法
2.5.5 问题陈述法
2.5.6 科学法
2.5.7 诊断循环
2.5.8 工具法
2.5.9 USE 方法
2.5.10 工作负载特征归纳
2.5.11 向下挖掘分析
2.5.12 延时分析
2.5.13 R 方法
2.5.14 事件跟踪
2.5.15 基础线统计
2.5.16 静态性能调整
2.5.17 缓存调优
2.5.18 微基准测试
2.6 建模
2.6.1 企业vs.云
2.6.2 可视化识别
2.6.3 Amdahl扩展定律
2.6.4 通用扩展定律
2.6.5 排队理论
2.7 容量规划
2.7.1 资源极限
2.7.2 因素分析
2.7.3 扩展方案
2.8 统计
2.8.1 量化性能
2.8.2 平均值
2.8.3 标准方差、百分位数、中位数
2.8.4 变异系数
2.8.5 多重模态分布
2.8.6 异常值
2.9 监视
2.9.1 基于时间的规律
2.9.2 监测产品
2.9.3 启动以来的信息统计
2.10 可视化
2.10.1 线图
2.10.2 散点图
2.10.3 热图
2.10.4 表面图
2.10.5 可视化工具
2.11 练习
2.12 参考
第3章 操作系统
3.1 术语
3.2 背景
3.2.1 内核
3.2.2 栈
3.2.3 中断和中断线程
3.2.4 中断优先级
3.2.5 进程
3.2.6 系统调用
3.2.7 虚拟內存
3.2.8 內存管理
3.2.9 调度器
3.2.10 文件系统
3.2.11 缓存
3.2.12 网络
3.2.13 设备驱动
3.2.14 多处理器
3.2.15 抢占
3.2.16 资源管理
3.2.17 观测性
3.3 内核
3.3.1 UNIX
3.3.2 基于Solaris
3.3.3 基于Linux
3.3.4 差异
3.4 练习
3.5 参考
第4章 观测工具
4.1 工具类型
4.1.1 计数器
4.1.2 跟踪
4.1.3 剖析
4.1.4 监视（sar）
4.2 观测来源
4.2.1 /proc
4.2.2 /sys
4.2.3 kstat
4.2.4 延时核算
4.2.5 微状态核算
4.2.6 其他的观测源
4.3 DTrace
4.3.1 静态和动态跟踪
4.3.2 探针
4.3.3 provider
4.3.4 参数
4.3.5 D语言
4.3.6 内置变量
4.3.7 action
4.3.8 变量类型
4.3.9 单行命令
4.3.10 脚本
4.3.11 开销
4.3.12 文档和资源
4.4 SystemTap
4.4.1 探针
4.4.2 tapset
4.4.3 action和内置变量
4.4.4 示例
4.4.5 开销
4.4.6 文档和资源
4.5 perf
4.6 观测工具的观测
4.7 练习
4.8 参考
第5章 应用程序
5.1 应用程序基础
5.1.1 目标
5.1.2 常见情况的优化
5.1.3 观测性
5.1.4 大O标记法
5.2 应用程序性能技术
5.2.1 选择I/O尺寸
5.2.2 缓存
5.2.3 缓冲区
5.2.4 轮询
5.2.5 并发和并行
5.2.6 非阻塞I/O
5.2.7 处理器绑定
5.3 编程语言
5.3.1 编译语言
5.3.2 解释语言
5.3.3 虚拟机
5.3.4 垃圾回收
5.4 方法和分析
5.4.1 线程状态分析
5.4.2 CPU剖析
5.4.3 系统调用分析
5.4.4 I/O剖析
5.4.5 工作负载特征归纳
5.4.6 USE方法
5.4.7 向下挖掘法
5.4.8 锁分析
5.4.9 静态性能调优
5.5 练习
5.6 参考
第6章 CPU
6.1 术语
6.2 模型
6.2.1 CPU架构
6.2.2 CPU内存缓存
6.2.3 CPU运行队列
6.3 概念
6.3.1 时钟频率
6.3.2 指令
6.3.3 指令流水线
6.3.4 指令宽度
6.3.5 CPI，IPC
6.3.6 使用率
6.3.7 用户时间/内核时间
6.3.8 饱和度
6.3.9 抢占
6.3.10 优先级反转
6.3.11 多进程，多线程
6.3.12 字长
6.3.13 编译器优化
6.4 架构
6.4.1 硬件
6.4.2 软件
6.5 方法
6.5.1 工具法
6.5.2 USE方法
6.5.3 负载特征归纳
6.5.4 剖析
6.5.5 周期分析
6.5.6 性能监控
6.5.7 静态性能调优
6.5.8 优先级调优
6.5.9 资源控制
6.5.10 CPU绑定
6.5.11 微型基准测试
6.5.12 扩展
6.6 分析
6.6.1 uptime
6.6.2 vmstat
6.6.3 mpstat
6.6.4 sar
6.6.5 ps
6.6.6 top
6.6.7 prstat
6.6.8 pidstat
6.6.9 time和ptime
6.6.10 DTrace
6.5.11 SystemTap
6.6.12 perf
6.6.13 cpustat
6.6.14 其他工具
6.6.15 可视化
6.7 实验
6.7.1 Ad Hoc
6.7.2 SysBench
6.8 调优
6.8.1 编译器选项
6.8.2 调度优先级和调度类
6.8.3 调度器选项
6.8.4 进程绑定
6.8.5 独占CPU组
6.8.6 资源控制
6.8.7 处理器选项（BIOS调优）
6.9 练习
6.10 参考资料
第7章 内存
7.1 术语
7.2 概念
7.2.1 虚拟内存
7.2.2 换页
7.2.3 按需换页
7.2.4 过度提交
7.2.5 交换
7.2.6 文件系统缓存占用
7.2.7 使用率和饱和度
7.2.8 分配器
7.2.9 字长
7.3 架构
7.3.1 硬件
7.3.2 软件
7.3.3 进程地址空间
7.4 方法
7.4.1 工具法
7.4.2 USE方法
7.4.3 使用特征归纳
7.4.4 周期分析
7.4.5 性能监测
7.4.6 泄漏检测
7.4.7 静态性能调优
7.4.8 资源控制
7.4.9 微基准测试
7.5 分析
7.5.1 vmstat
7.5.2 sar
7.5.3 slabtop
7.5.4 ::kmstat
7.5.5 ps
7.5.6 top
7.5.7 prstat
7.5.8 pmap
7.5.9 DTrace
7.5.10 SystemTap
7.5.11 其他工具
7.6 调优
7.6.1 可调参数
7.6.2 多个页面大小
7.6.3 分配器
7.6.4 资源控制
7.7 练习
7.8 参考资料
第8章 文件系统
8.1 术语
8.2 模型
8.2.1 文件系统接口
8.2.2 文件系统缓存
8.2.3 二级缓存
8.3 概念
8.3.1 文件系统延时
8.3.2 缓存
8.3.3 随机与顺序I/O
8.3.4 预取
8.3.5 预读
8.3.6 写回缓存
8.3.7 同步写
8.3.8 裸I/O和直接I/O
8.3.9 非阻塞I/O
8.3.10 内存映射文件
8.3.11 元数据
8.3.12 逻辑I/O vs.物理I/O
8.3.13 操作并非不平等
8.3.14 特殊文件系统
8.3.15 访问时间戳
8.3.16 容量
8.4 架构
8.4.1 文件系统I/O栈
8.4.2 VFS
8.4.3 文件系统缓存
8.4.4 文件系统特性
8.4.5 文件系统种类
8.4.6 卷和池
8.5 方法
8.5.1 磁盘分析
8.5.2 延时分析
8.5.3 负载特征归纳
8.5.4 性能监控
8.5.5 事件跟踪
8.5.6 静态性能调优
8.5.7 缓存调优
8.5.8 负载分离
8.5.9 内存文件系统
8.5.10 微型基准测试
8.6 分析
8.6.1 vfsstat
8.6.2 fsstat
8.6.3 strace、truss
8.6.4 DTrace
8.6.5 SystemTap
8.6.6 LatencyTOP
8.6.7 free
8.6.8 top
8.6.9 vmstat
8.6.10 sar
8.6.11 slabtop
8.6.12 mdb::kmastat
8.6.13 fcachestat
8.6.14 /proc/meminfo
8.6.15 mdb::memstat
8.6.16 kstat
8.6.17 其他工具
8.6.18 可视化
8.7 实验
8.7.1 Ad Hoc
8.7.2 微型基准测试工具
8.7.3 缓存写回
8.8 调优
8.8.1 应用程序调用
8.8.2 ext3
8.8.3 ZFS
8.9 练习
8.10 参考资料
第9章 磁盘
9.1 术语
9.2 模型
9.2.1 简单磁盘
9.2.2 缓存磁盘
9.2.3 控制器
9.3 概念
9.3.1 测量时间
9.3.2 时间尺度
9.3.3 缓存
9.3.4 随机 vs 连续I/O
9.3.5 读/写比
9.3.6 I/O大小
9.3.7 IOPS并不平等
9.3.8 非数据传输磁盘命令
9.3.9 使用率
9.3.10 饱和度
9.3.11 I/O等待
9.3.12 同步 vs 异步
9.3.13 磁盘 vs 应用程序I/O
9.4 架构
9.4.1 磁盘类型
9.4.2 接口
9.4.3 存储类型
9.4.4 操作系统磁盘I/O栈
9.5 方法
9.5.1 工具法
9.5.2 USE方法
9.5.3 性能监控
9.5.4 负载特征归纳
9.5.5 延时分析
9.5.6 事件跟踪
9.5.7 静态性能调优
9.5.8 缓存调优
9.5.9 资源控制
9.5.10 微基准测试
9.5.11 伸缩
9.6 分析
9.6.1 iostat
9.6.2 sar
9.6.3 pidstat
9.6.4 DTrace
9.6.5 SystemTap
9.6.6 perf
9.6.7 iotop
9.6.8 iosnoop
9.6.9 blktrace
9.6.10 MegaCli
9.6.11 smartctl
9.6.12 可视化
9.7 实验
9.7.1 Ad Hoc
9.7.2 自定义负载生成器
9.7.3 微基准测试工具
9.7.4 随机读示例
9.8 调优
9.8.1 操作系统可调参数
9.8.2 磁盘设备可调参数
9.8.3 磁盘控制器可调参数
9.9 练习
9.10 参考资料
第10章 网络
10.1 术语
10.2 模型
10.2.1 网络接口
10.2.2 控制器
10.2.3 协议栈
10.3 概念
10.3.1 网络和路由
10.3.2 协议
10.3.3 封装
10.3.4 包长度
10.3.5 延时
10.3.6 缓冲
10.3.7 连接积压队列
10.3.8 接口协商
10.3.9 使用率
10.3.10 本地连接
10.4 架构
10.4.1 协议
10.4.2 硬件
10.4.3 软件
10.5 方法
10.5.1 工具法
10.5.2 USE方法
10.5.3 工作负载特征归纳
10.5.4 延时分析
10.5.5 性能监测
10.5.6 数据包嗅探
10.5.7 TCP分析
10.5.8 挖掘分析
10.5.9 静态性能调优
10.5.10 资源控制
10.5.11 微基准测试
10.6 分析
10.6.1 netstat
10.6.2 sar
10.6.3 ifconfig
10.6.4 ip
10.6.5 nicstat
10.6.6 dladm
10.6.7 ping
10.6.8 traceroute
10.6.9 pathchar
10.6.10 tcpdump
10.6.11 snoop
10.6.12 Wireshark
10.6.13 DTrace
10.6.14 SystemTap
10.6.15 perf
10.6.16 其他工具
10.7 实验
10.7.1 iperf
10.8 调优
10.8.1 Linux
10.8.2 Solaris
10.8.3 配置
10.9 练习
10.10 参考
第11章 云计算
11.1 背景
11.1.1 性价比
11.1.2 可扩展的架构
11.1.3 容量规划
11.1.4 存储
11.1.5 多租户
11.2 OS虚拟化
11.2.1 系统开销
11.2.2 资源控制
11.2.3 可观测性
11.3 硬件虚拟化
11.3.1 系统开销
11.3.2 资源控制
11.3.3 可观测性
11.4 比较
11.5 练习
11.6 参考资料
第12章 基准测试
12.1 背景
12.1.1 事情
12.1.2 有效的基准测试
12.1.3 基准测试之罪
12.2 基准测试的类型
12.2.1 微基准测试
12.2.2 模拟
12.2.3 回放
12.2.4 行业标准
12.3 方法
12.3.1 被动基准测试
12.3.2 主动基准测试
12.3.3 CPU剖析
12.3.4 USE方法
12.3.5 工作负载特征归纳
12.3.6 自定义基准测试
12.3.7 逐渐增加负载
12.3.8 完整性检查
12.3.9 统计分析
12.4 基准测试问题
12.5 练习
12.6 参考
第13章 案例研究
13.1 案例研究：红鲸
13.1.1 问题陈述
13.1.2 支持
13.1.3 上手
13.1.4 选择征途
13.1.5 USE方法
13.1.6 我们做完了吗
13.1.7 二度出击
13.1.8 基础
13.1.9 忽略红鲸
13.1.10 审问内核
13.1.11 为什么
13.1.12 尾声
13.2 结语
13.3 附加信息
13.4 参考
附录A USE法：Linux
附录B USE法：Solaris
附录C sar 总结
附录D DTrace单行命令
附录E 从DTrace到SystemTap
附录F 精选练习题答案
附录G 系统性能名人录
2.5.15 基础线统计
2.5.16 静态性能调整
2.5.17 缓存调优
2.5.18 微基准测试
2.6 建模
2.6.1 企业vs.云
2.6.2 可视化识别
2.6.3 Amdahl扩展定律
2.6.4 通用扩展定律
2.6.5 排队理论
2.7 容量规划
2.7.1 资源极限
2.7.2 因素分析
2.7.3 扩展方案
2.8 统计
2.8.1 量化性能
2.8.2 平均值
2.8.3 标准方差、百分位数、中位数
2.8.4 变异系数
2.8.5 多重模态分布
2.8.6 异常值
2.9 监视
2.9.1 基于时间的规律
2.9.2 监测产品
2.9.3 启动以来的信息统计
2.10 可视化
2.10.1 线图
2.10.2 散点图
2.10.3 热图
2.10.4 表面图
2.10.5 可视化工具
2.11 练习
2.12 参考
第3章 操作系统
3.1 术语
3.2 背景
3.2.1 内核
3.2.2 栈
3.2.2 中断和中断线程
3.2.4 中断优先级
3.2.5 进程
3.2.6 系统调用
3.2.7 虚拟内存
3.2.8 内存管理
3.2.9 调度器
3.2.10 文件系统
3.2.11 缓存
3.2.12 网络
3.2.13 设备驱动
3.2.14 多处理器
3.2.15 抢占
3.2.16 资源管理
3.2.17 观测性
3.3 内核