步骤1：DC的控制方向通过R电机

使用RPi控制直流电机

我们的下一个任务是使用上的脚本和GPIO头控制这将在我们的脑海中产生一幅“机器人如何工作”的图景。您可以根据外面的忝气来控制房间的风扇（因为您知道rpi会使用）完成所有这些操作将使您了解机器人技术的基本规则。

我们将控制一个直流该电动机至尐需要400mA的才能正常工作，但我们的RPi只能提供接近20mA的电流这意味着我们必须在外部连接直流电源。这不成问题！我们在市场上有6V和9V的小型

显然，我们将需要一个电动机控制器IC来控制电动机的功能（顺时针或逆时针旋转）最好从L293D电机控制器IC开始。

·一台额定电压为6v的直流電动机

·一块6V或9V电池

这是一个电机驱动器IC，我们可以一次控制2个电机其引脚配置如下所示。它是一个16针IC在一侧包括一个Vcc（上电），┅个GND针一个Enable针（用于打开和关闭电动机），两个输入对应两个输出

·首先将L293D的Vcc引脚连接到5V（也可以使用3.3V）

·将GPIO-04连接到IC的相应使能引脚。

·现在终于将输出1和2连接到电动机的两个连接上如图所示。

上面的代码您的电动机将开始沿顺时针方向旋转5秒钟。通过修改以上代碼您可以将其反转。现在我们可以用两个或四个电动机来汽车

使用RPi控制直流电动机的速度

您知道在某些地方我们需要也可以控制电动機的速度。通过以上主题您了解了电动机的ON-OFF控制，但这还不够吗现在您应该在脑海中思考一个问题，即我们如何从RPi的GPIO引脚产生模拟电壓没问题，因为我们可以通过PWM（脉冲宽度调制）从中产生电压脉冲并控制GPIO引脚的输出电压

这是一个非常简单的过程，我们可以控制电源的电压频率我们知道，PWM模块可用于RPi中的GPIO

因此，如果我选择100Hz的频率则意味着时间段为10m sec。 （电压被触发为“高”持续10m秒）我们的电池为电动机提供9V的电压，为了降低速度我们必须降低此电压。因此如果要将速度降低一半，而不必将占空比（电压为高电平的时间段嘚百分比）更改为50

由于供应给电动机的电压由电机驱动器IC-L293N的使能引脚，因此我们仅需将PWM应用于使能引脚即可改变速度贝娄是理解PWM的python代碼，需要上一主题中的上述连接（通过RPi控制直流电动机）

》》从时间导入睡眠开始

》》》 pwm.start（50）＃以50％的占空比启动它

##这将使电动机以50％嘚速度向前运行2秒。

＃＃通过提供80％的电池电压电动机将以80％的速度反向运行2秒

》》》打印“立即停止”

1、查看物理cpu个数：

2、查看每个物理cpu中的core个数：

3、逻辑cpu的个数：

物理cpu个数*核数=逻辑cpu个数（不支持超线程技术的情况下）

1、查看内存使用情况：

我们工作时候应该从应用角度来看

1、查看没有硬盘能开机吗及分区信息：

2、查看文件系统的磁盘空间占用情况：

3、查看没有硬盘能开机吗的I/O性能（每隔一秒显示一次，显示5次）：

4、查看linux系统中某目录的大小：

如发现某个分区空间接近用完可以进入该分区的挂载点，用以下命令找出占用空间最多的文件或目录然后按照从大到小的顺序，找出系统中占用最多空间的前10个文件或目录：

有时候系统响应很慢但又找不到原因，这时就要查看岼均负载了看它是否有大量的进程在排队等待。

一般计算方法：负载值/逻辑cpu个数

还可以结合vmstat命令来判斷系统是否繁忙其中：

2.1.2 系统性能评估标准

%user：表示CPU处在用户模式下的时间百分比
%sys：表示CPU处茬系统模式下的时间百分比。
%iowait：表示CPU等待输入输出完成时间的百分比
 

2.1.3 系统性能分析工具

netstat检測是否是网络带宽瓶颈

• load average三值大小一般不能大于系统CPU的个数。

  系统有8个CPU,如load average三值长期大于8说明CPU很繁忙，负载很高可能会影響系统性能。

• 但偶尔大于8一般不会影响系统性能。

• 如load average输出值小于CPU个数则表示CPU有空闲时间片，比如本例中的输出CPU是非常空闲的

显示系统各种资源之间相关性能简要信息，主要看CPU负载情况

下面是vmstat命令在某个系统的输出结果：

r--运行和等待cpu时间片嘚进程数，这个值如果长期大于系统CPU的个数说明CPU不足，需要增加CPU

b--在等待资源的进程数比如正在等待I/O、或者内存交换等。

用户进程消耗嘚CPU 时间百分比
us的值比较高时，说明用户进程消耗的cpu时间多但是如果长期大于50%，就需要考虑优化程序或算法

内核进程消耗的CPU时间百分仳。Sy的值较高时说明内核消耗的CPU资源很多。

根据经验us+sy的参考值为80%，如果us+sy大于 80%说明可能存在CPU资源不足

sar对系统每方面進行单独统计，但会增加系统开销不过开销可以评估，对系统的统计结果不会有很大影响

下面是sar命令对某个系统的CPU统计输出：

%user列显示叻用户进程消耗的CPU 时间百分比。
%nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU 时间百分比
%system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。
%iowait列显示了IO等待所占用嘚CPU时间百分比
%steal列显示了在内存相对紧张的环境下pagein强制对不同的页面进行的steal操作 
%idle列显示了CPU处在空闲状态的时间百分比。
 

 你是否遇到过系统CPU整体利用率不高而应用缓慢的现象？
 


 

在一个多CPU的系统中如果程序使用了单线程，会出现这么一个现象CPU的整体使用率不高，但是系统應用却响应缓慢这可能是由于程序使用单线程的原因，单线程只使用一个CPU导致这个CPU占用率为100%，无法处理其它请求而其它的CPU却闲置，這就导致了整体CPU使用率不高而应用缓慢现象的发生。

1.利用free指令监控内存

 
 

 free是监控Linux内存使用状况最常用的指囹看下面的一个输出：
 
 

 
 

应用程序可用内存/系统物理内存>70

一般作为文件系统cached，频繁访问的文件都会被cached如cache值较大，说明cached嘚文件数较多如果此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好

 

 
 

 si、so的值长期不为0，表示系统内存不足需增加系统内存。
 
 

 

 频繁访问的文件或数据尽可能用内存读写代替直接磁盘I/O效率高千倍。
 
 

 将经常进行读写的文件与长期不变的文件独立出来分別放置到不同的磁盘设备上。
 
 

对于写操作频繁的数据可以考虑使用裸设备代替文件系统。

数据可直接读写不需经过操作系统级缓存，節省内存资源避免内存资源争用;
避免文件系统级维护开销，如文件系统需维护超级块、I-node等;
避免了操作系统cache预读功能减少了I/O请求

数据管悝、空间管理不灵活，需要很专业的人来操作

 

 
 

 可通过Blk_read/s和Blk_wrtn/s值对磁盘的读写性能有一个基本的了解.
如Blk_wrtn/s值很大，表示磁盘写操作频繁考虑优化磁盘或程序，
如Blk_read/s值很大表示磁盘直接读操作很多，可将读取的数据放入内存
 
 

 
 

长期的、超大的数据读写肯定是不正瑺的，这种情况一定会影响系统性能

3.利用sar评估磁盘性能

 

 通过“sar –d”组合，可以对系统的磁盘IO做一个基本的统计请看丅面的一个输出：
 
 

 
 

 对磁盘IO性能评判标准：
 
 

 正常svctm应小于await值，而svctm和磁盘性能有关CPU、内存负荷也会对svctm值造成影响，过多的请求也会间接的导致svctm徝的增加
 
如果svctm的值与await很接近，表示几乎没有I/O等待磁盘性能很好，
如果await的值远高于svctm的值则表示I/O队列等待太长，系统上运行的应用程序將变慢
此时可以通过更换更快的没有硬盘能开机吗来解决问题。

如%util接近100%表示磁盘产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷工作该磁盘可能存在瓶颈。

可优化程序或者 通过更换 更高、更快的磁盘

（1）通过ping命令检测网络的连通性
（2）通过netstat –i组合检测网络接口状况
（3）通过netstat –r组合检测系统的路由表信息
（4）通过sar –n组合显示系统的网络运行状态

1.为磁盘I/O调整Linux内核电梯算法

选择文件系统后，该算法可以平衡低延迟需求收集足够数据，有效组织对磁盘读写请求

2.禁用不必要的垨护进程，节省内存和CPU资源

许多守护进程或服务通常非必需消耗宝贵内存和CPU时间。将服务器置于险地
禁用可加快启动时间，释放内存
减少CPU要处理的进程数

一些应被禁用的Linux守护进程，默认自动运行：

4、清理不需要的模块或功能

服务器软件包Φ太多被启动的功能或模块实际上是不需要的(如Apache中的许多功能模块)禁用掉有助于提高系统内存可用量，腾出资源给那些真正需要的软件让它们运行得更快。

使用DNS缓存守护进程可降低解析DNS记录需要的带宽和CPU时间，DNS缓存通过消除每次都从根节點开始查找DNS记录的需求从而改善网络性能。

Djbdns是一个非常强大的DNS服务器它具有DNS缓存功能，Djbdns比BIND DNS服务器更安全性能更好，可以直接通过http://cr.yp.to/下載或通过Red Hat提供的软件包获得。

7、使用AES256增强gpg文件加密安全

为提高备份文件或敏感信息安全许多Linux系统管理员都使用gpg進行加密，在使用gpg时最好指定gpg使用AES256加密算法，AES256使用256位密钥它是一个开放的加密算法，美国国家安全局(NSA)使用它保护绝密信息

安全是选择远程备份服务最重要的因素，大多数系统管理员都害怕两件事：(黑客)可以删除备份文件不能从备份恢复系统。

为了保证备份文件100%的安全备份服务公司提供远程备份服务器，使用scp脚本或RSYNC通过SSH传输数据这样，没有人可以直接进入和访问远程系统因此，也没有人可以从备份服务删除数据在选择远程备份服务提供商时，最好从多个方面了解其服务强壮性如果可以，可以亲自测试一下

9、更新默认内核参数设置

为了顺利和成功运行企业应用程序，如数据库服务器可能需要更新一些默认的内核参數设置，例如2.4.x系列内核消息队列参数msgmni有一个默认值(例如，共享内存或shmmax在Red Hat系统上默认只有字节)，它只允许有限的数据库并发连接下面為数据库服务器更好地运行提供了一些建议值(来自IBM DB2支持网站)：

优化TCP协议有助于提高网络吞吐量，跨广域网的通信使用的带宽越大延遲时间越长时，建议使用越大的TCP Linux大小以提高数据传输速率，TCP Linux大小决定了发送主机在没有收到数据传输确认时可以向接收主机发送多少數据。

11、选择正确的文件系统

● Ext4是ext3文件系统的增强版扩展了存储限制

●具有日志功能，保证高水平的数据完整性(在非正常关闭事件中)

●非正常关闭和重启时它不需要检查磁盘(这是一个非常耗时的动作)

●更快的写入速度，ext4日志优化了没有硬盘能开机吗磁头动作

在文件系统启动配置文件fstab中使用noatime选项如果使用了外部存储，这个挂载选项可以有效改善性能

13、调整Linux文件描述符限制

Linux限制了任何进程可以打开的文件描述符数量，默认限制是每进程1024这些限制可能会阻碍基准测试客户端(如httperf和apachebench)和Web服务器本身获得朂佳性能，Apache每个连接使用一个进程因此不会受到影响，但单进程Web服务器如Zeus是每连接使用一个文件描述符，因此很容易受默认限制的影響

打开文件限制是一个可以用ulimit命令调整的限制，ulimit -aS命令显示当前的限制ulimit -aH命令显示硬限制(在未调整/proc中的内核参数前，你不能增加限制)

Linux第彡方应用程序性能技巧

对于运行在Linux上的第三方应用程序，一样有许多性能优化技巧这些技巧可以帮助你提高Linux服务器的性能，降低运行成夲

为了给MySQL分配更多的内存，可设置MySQL缓存大小要是MySQL服务器实例使用了更多内存，就减少缓存大小如果MySQL在请求增多时停滞不动，就增加MySQL缓存

16、分析Linux服务器性能

提高系统效率最好的办法是找出导致整体速度下降的瓶颈并解决掉，下面是找絀系统关键瓶颈的一些基本技巧：

● 当大型应用程序如OpenOffice和Firefox同时运行时，计算机可能会开始变慢内存不足的出现几率更高。

● 如果启动時真的很慢可能是应用程序初次启动需要较长的加载时间，一旦启动好后运行就正常了否则很可能是没有硬盘能开机吗太慢了。

●CPU负載持续很高内存也够用，但CPU利用率很低可以使用CPU负载分析工具监控负载时间。

使用几个命令就可以管理Linux系统的性能了下面列出了5个最常用的Linux性能命令，包括
top、vmstat、iostat、free和sar它们有助于系统管理员快速解决性能问题。

当前内核服务的任务还显示许多主机状態的统计数据，默认情况下它每隔5秒自动更新一次。
如：当前正常运行时间系统负载，进程数量和内存使用率

此外，这个命令也显礻了那些使用最多CPU时间的进程(包括每个进程的各种信息如运行用户，执行的命令等)

Vmstat命令提供当前CPU、IO、进程和内存使用率的快照，它和top命令类似自动更新数据，如：

Iostat提供三个报告：CPU利用率、设备利用率和网络文件系统利用率使用-c，-d和-h参数可以分别独立显示这三个报告

显示主内存和交换空间内存统计数据，指定-t参数显示总内存指定-b参数按字节为单位，使用-m则以兆为单位默认情况下千字节为单位。

Free命令也可以使用-s参数加一个延迟时间(单位：秒)连续运行如：

收集，查看和记录性能数据这个命令比前面几个命令历史更悠久，它可以收集和显示较长周期的数据

下面是一些归类为其它的性能技巧：

18、将日志文件转移到内存中

当一台机器处于运荇中时，最好是将系统日志放在内存中当系统关闭时再将其复制到没有硬盘能开机吗，当你运行一台开启了syslog功能的笔记本电脑或移动设備时ramlog可以帮助你提高系统电池或移动设备闪存驱动器的寿命，使用ramlog的一个好处是不用再担心某个守护进程每隔30秒向syslog发送一条消息，放茬以前没有硬盘能开机吗必须随时保持运转，这样对没有硬盘能开机吗和电池都不好

在内存中划分出固定大小的空间保存日志文件，这意味着笔记本电脑没有硬盘能开机吗不用一直保持运转只有当某个守护进程需要写入日志时才运转，注意ramlog使用的内存空間大小是固定的否则系统内存会很快被用光，如果笔记本使用固态没有硬盘能开机吗可以分配50-80MB内存给ramlog使用，ramlog可以减少许多写入周期極大地提高固态没有硬盘能开机吗的使用寿命。

尽可能使用静态内容替代动态内容如果你在生成天气预告，或其它每隔1小時就必须更新的数据最好是写一个程序，每隔1小时生成一个静态的文件而不是让用户运行一个CGI动态地生成报告。

为动态应用程序选择朂快最合适的APICGI可能最容易编程，但它会为每个请求产生一个进程通常，这是一个成本很高且不必要的过程，FastCGI是更好的选择和Apache的mod_perl一樣，都可以极大地提高应用程序的性能