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系统软件性能低下的问题，主要与三种因数有关：CPU、内存、IO。
如何优化系统的性能？
第一步，找出系统性能的瓶颈。
（1）程序的运算量很大，CPU过于繁忙，CPU是瓶颈。
可以通过top命令观察CPU的利用率情况。
（2）过多或过于频繁的读写文件、内存等I/O操作，CPU更多的是处于等待，(存储设备、网络设备、异步IO)等I/O操作是性能瓶颈。
（3）内存不够。物理内存不够时会使用交换内存, 使用交换内存会带来磁盘IO和CPU的开销增加.交换空间是专门用于临时存储内存的一块磁盘空间，通常在页面调度和交换进程数据时使用.调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上，把常使用的页面（活动页面）保留在内存中供进程使用。当程序运行需要的内存大于物理内存时，linux系统采用了调页机制，即系统copy一些内存中的页面到磁盘上，腾出来空间供进程使用。
大多数系统可以忍受偶尔的调页，但是频繁的调页会使系统性能急剧下降。
(4) 带宽。如网络带宽、系统总线带宽等 （5）文件系统性能(大文件优化、小文件优化、写优化、读优化、网络文件系统)。 (6) 多线程性能 一些经验： 1. 小文件读写的性能瓶颈是磁盘的寻址（随机读写性能更差），评估的标准是tps 2. 大文件读写的性能瓶颈是带宽，评估的标准是持续的读写速度 3. Linux可以利用空闲内存作文件系统访问的cache，因此系统内存越大存储系统的性能也越好 第二步，着手进行优化 1.堆内存和数据段内存的优化： malloc一般会实现一个内存堆来管理这些内存,malloc分配的内存都会以若干chunk的方式放到内存堆中。每次用户调用malloc动态分配内存的时候，malloc会先到内存堆里进行查找，如果内存堆里没有合适的空闲chunk，再利用brk/malloc系统调用分配一大块内存，然后把新分配的大块内存放到内存堆中，并生成一块合适的chunk块返回给用户。
当用户用free释放chunk的时候，可能并不立即使用系统调用释放内存，而是将释放的chunk作为空闲chunk加入内存堆中，和其他的空闲chunk合并，便于下次分配的时候再次使用。
一般说来，释放的chunk如果标记为mmap申请的，则使用munmap释放。如果是brk申请的，进一步判断堆顶之下的空闲chunk是否大于128KB，如果是，则使用brk()释放。如果小于128KB，仍由内存堆维护。这样对brk()的使用就会有个问题，当brk()释放的内存块在堆顶之下，且内存块到堆顶之间还有未释放的内存。那么这块内存的释放将不会成功，从而形成内存空洞。 glibc管理的内存唯一释放的条件是堆顶存在128k（M_TRIM_THRESHOLD）或以上的空闲区时才会释放.这样就会形成内存空洞。 内存空洞：当存在内存空洞时，它会从空洞中分配，并不会导致内存使用的增加； 内存泄露：当libc收到内存分配请求时，只能占用更多内存。 针对大块内存的申请和释放不会导致内存空洞的形成。 堆内存的优化： （1）glibc管理的内存绝大多数情况下不会释放。
因此编程时如果是小内存分配要尽快使用，尽快用完，尽快释放（变成空闲chunk），不要停留，否则一直摞着，线性地址后面的就形成了空洞。
（2）如果是想内存总在控制中，可以分配大内存，自行管理释放和分配。不用的时候可以释放地很干净
（3）不要分配很小的内存比如几个字节，因为一次malloc至少分配16个字节，如果每次分配都很小，就太亏了。
所以尽量减少小块内存的申请，避免内存浪费。 （4）降低M_MMAP_THRESHOLD，可以让更多的分配走mmap，避免brk的种种问题，特别是64位机器的情况下。
（5）降低M_TRIM_THRESOLD,让堆顶的空闲内存更容易释放。 以上（4）（5）都不可避免会增加系统调用的机会，使用中需要慎重。 数据段内存的优化： （1）将只读的全局变量，加上const,从而使其转移到代码段； （2）去除不必要的全局变量； （3）减少全局变量的尺寸； 可以通过nm,查找到所有在数据段的符号，从而想办法修改它。 动态库的使用： （1）静态加载：无法按需动态卸载动态库 （2）dlopen：可按需卸载动态库，从而节省了内存，但程序在启动时，需要查找定位代码，从而会降低性能。 代码优化的一些经验： （1）运算处理优化：简化数学表达式、用移位运算代替乘除运算、乘法运算比除运算快、使用增量和减量运算符等； （2）算法优化：根据发生频率对switch语句进行排列、将大的switch语句简化为嵌套switch语句等、用指针取代数组、使用宏函数取代函数。
如何优化系统的性能？
第一步，找出系统性能的瓶颈。
（1）程序的运算量很大，CPU过于繁忙，CPU是瓶颈。
可以通过top命令观察CPU的利用率情况。
（2）过多或过于频繁的读写文件、内存等I/O操作，CPU更多的是处于等待，(存储设备、网络设备、异步IO)等I/O操作是性能瓶颈。
（3）内存不够。物理内存不够时会使用交换内存, 使用交换内存会带来磁盘IO和CPU的开销增加.交换空间是专门用于临时存储内存的一块磁盘空间，通常在页面调度和交换进程数据时使用.调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上，把常使用的页面（活动页面）保留在内存中供进程使用。当程序运行需要的内存大于物理内存时，linux系统采用了调页机制，即系统copy一些内存中的页面到磁盘上，腾出来空间供进程使用。
大多数系统可以忍受偶尔的调页，但是频繁的调页会使系统性能急剧下降。
(4) 带宽。如网络带宽、系统总线带宽等 （5）文件系统性能(大文件优化、小文件优化、写优化、读优化、网络文件系统)。 (6) 多线程性能 一些经验： 1. 小文件读写的性能瓶颈是磁盘的寻址（随机读写性能更差），评估的标准是tps 2. 大文件读写的性能瓶颈是带宽，评估的标准是持续的读写速度 3. Linux可以利用空闲内存作文件系统访问的cache，因此系统内存越大存储系统的性能也越好 第二步，着手进行优化 1.堆内存和数据段内存的优化： malloc一般会实现一个内存堆来管理这些内存,malloc分配的内存都会以若干chunk的方式放到内存堆中。每次用户调用malloc动态分配内存的时候，malloc会先到内存堆里进行查找，如果内存堆里没有合适的空闲chunk，再利用brk/malloc系统调用分配一大块内存，然后把新分配的大块内存放到内存堆中，并生成一块合适的chunk块返回给用户。
当用户用free释放chunk的时候，可能并不立即使用系统调用释放内存，而是将释放的chunk作为空闲chunk加入内存堆中，和其他的空闲chunk合并，便于下次分配的时候再次使用。
一般说来，释放的chunk如果标记为mmap申请的，则使用munmap释放。如果是brk申请的，进一步判断堆顶之下的空闲chunk是否大于128KB，如果是，则使用brk()释放。如果小于128KB，仍由内存堆维护。这样对brk()的使用就会有个问题，当brk()释放的内存块在堆顶之下，且内存块到堆顶之间还有未释放的内存。那么这块内存的释放将不会成功，从而形成内存空洞。 glibc管理的内存唯一释放的条件是堆顶存在128k（M_TRIM_THRESHOLD）或以上的空闲区时才会释放.这样就会形成内存空洞。 内存空洞：当存在内存空洞时，它会从空洞中分配，并不会导致内存使用的增加； 内存泄露：当libc收到内存分配请求时，只能占用更多内存。 针对大块内存的申请和释放不会导致内存空洞的形成。 堆内存的优化： （1）glibc管理的内存绝大多数情况下不会释放。
因此编程时如果是小内存分配要尽快使用，尽快用完，尽快释放（变成空闲chunk），不要停留，否则一直摞着，线性地址后面的就形成了空洞。
（2）如果是想内存总在控制中，可以分配大内存，自行管理释放和分配。不用的时候可以释放地很干净
（3）不要分配很小的内存比如几个字节，因为一次malloc至少分配16个字节，如果每次分配都很小，就太亏了。
所以尽量减少小块内存的申请，避免内存浪费。 （4）降低M_MMAP_THRESHOLD，可以让更多的分配走mmap，避免brk的种种问题，特别是64位机器的情况下。
（5）降低M_TRIM_THRESOLD,让堆顶的空闲内存更容易释放。 以上（4）（5）都不可避免会增加系统调用的机会，使用中需要慎重。 数据段内存的优化： （1）将只读的全局变量，加上const,从而使其转移到代码段； （2）去除不必要的全局变量； （3）减少全局变量的尺寸； 可以通过nm,查找到所有在数据段的符号，从而想办法修改它。 动态库的使用： （1）静态加载：无法按需动态卸载动态库 （2）dlopen：可按需卸载动态库，从而节省了内存，但程序在启动时，需要查找定位代码，从而会降低性能。 代码优化的一些经验： （1）运算处理优化：简化数学表达式、用移位运算代替乘除运算、乘法运算比除运算快、使用增量和减量运算符等； （2）算法优化：根据发生频率对switch语句进行排列、将大的switch语句简化为嵌套switch语句等、用指针取代数组、使用宏函数取代函数。