系统负载监控-vmstat

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常用命令，其中1表示1秒刷新一次，-S表示单位，M表示MB
vmstat 1 -S M

简介
    vmstat是一个十分有用的Linux系统监控工具，使用vmstat命令可以得到关于进程、内存、内存分页、堵塞IO、traps及CPU活动的信息。

虚拟内存运行原理
    在系统中运行的每个进程都需要使用到内存，但不是每个进程都需要每时每刻使用系统分配的内存空间。当系统运行所需内存超过实际的物理内存，内核会释放某些进程所占用但未使用的部分或所有物理内存，将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一次调用，并将释放出的内存提供给有需要的进程使用。

    在Linux内存管理中，主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完成上述的内存调度。调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上，把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程，而不是部分页面，全部交换到磁盘上。

    分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out，分页(Page)从磁盘重新回到内存的过程被称作Page-In。当内核需要一个分页时，但发现此分页不在物理内存中(因为已经被Page-Out了)，此时就发生了分页错误（Page Fault）。

    当系统内核发现可运行内存变少时，就会通过Page-Out来释放一部分物理内存。经管Page-Out不是经常发生，但是如果Page-out频繁不断的发生，直到当内核管理分页的时间超过运行程式的时间时，系统效能会急剧下降。这时的系统已经运行非常慢或进入暂停状态，这种状态亦被称作thrashing(颠簸)。

vmstat的例子
例子1
每一秒输出一条记录，单位是MB
[piaohailin@chinaso ~]$ vmstat 1 -S m
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
1  0      0   4449    874  30468    0    0     0    13    0    0  1  0 99  0  0
2  0      0   4449    874  30468    0    0     0     0 2242 2677 10  0 90  0  0
4  0      0   4449    874  30468    0    0     0     0 2869 3007 12  0 88  0  0
属性说明
字段说明：
Procs（进程）：
r: 运行队列中进程数量
b: 等待IO的进程数量
Memory（内存）：
swpd: 使用虚拟内存大小
free: 可用内存大小
buff: 用作缓冲的内存大小
cache: 用作缓存的内存大小
Swap：
si: 每秒从交换区写到内存的大小
so: 每秒写入交换区的内存大小
IO：（现在的Linux版本块的大小为1024bytes）
bi: 每秒读取的块数
bo: 每秒写入的块数
系统：
in: 每秒中断数，包括时钟中断。
cs: 每秒上下文切换数。
CPU（以百分比表示）：
us: 用户进程执行时间(user time)
sy: 系统进程执行时间(system time)
id: 空闲时间(包括IO等待时间)
wa: 等待IO时间


例子2
显示活跃和非活跃内存，每1秒输出一行
[piaohailin@chinaso ~]$ vmstat -a 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
r  b   swpd   free  inact active   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
0  0      0 4343984 15324536 44528424    0    0     0    13    0    0  1  0 99  0  0
0  0      0 4343620 15324536 44528572    0    0     0     0  797 1537  0  0 100  0  0
0  0      0 4343744 15324536 44528348    0    0     0     0  627 1451  0  0 100  0  0
4  0      0 4343868 15324536 44528348    0    0     0     0 1022 1823  2  0 98  0  0
3  0      0 4343992 15324536 44528352    0    0     0    84 2777 4422 13  0 87  0  0
1  0      0 4344116 15324540 44528364    0    0     0     0 2409 3428 10  0 90  0  0
属性说明
Memory（内存）：
inact: 非活跃内存大小（当使用-a选项时显示）
active: 活跃的内存大小（当使用-a选项时显示）



vmstat的用法
vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]
vmstat [-s] [-n] [-S unit]
vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-f]
vmstat [-V]

-a：显示活跃和非活跃内存
-f：显示从系统启动至今的fork数量 。
-m：显示slabinfo
-n：只在开始时显示一次各字段名称。
-s：显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。
delay：刷新时间间隔。如果不指定，只显示一条结果。
count：刷新次数。如果不指定刷新次数，但指定了刷新时间间隔，这时刷新次数为无穷。
-d：显示磁盘相关统计信息。
-p：显示指定磁盘分区统计信息
-S：使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte）。默认单位为K（1024 bytes）
-V：显示vmstat版本信息。



参考阅读
从一道面试题谈linux下fork的运行机制
http://www.cnblogs.com/leoo2sk/archive/2009/12/11/talk-about-fork-in-linux.html