Linux系统状态监控（ps, top, free, vmstat, iostat)

ps

• 不加任何参数的ps命令只显示当前子shell中的进程
• ps aux的特点在于可以看到进程的CPU和内存占用率

• ps -ef的特点在于可以查看进程的父进程和完整的COMMAND命令
  • -e 表示不仅会显示当前子shell中的进程，还有所有父shell和init中的进程
  • -f 表示显示完整格式

• aux是BSD风格，-ef是System V风格
• aux会截断command列，而-ef不会.当结合grep时这种区别会影响到结果

字段含义

• USER 启动该进程的用户
• PID 进程号
• PPID 父进程
• NI（nice) 进程运行的优先级
  • 数值在 -20~19 之间，越低优先级越高
• VSZ 进程所使用的虚拟内存的大小
• RSS 进程使用的实际内存的大小
• TTY 该进程在哪个终端上运行
  • ?表未知或不需要终端
• STAT 进程的当前状态
  • S 休眠
  • s（小s） 父进程，在它之下有子进程
  • R 运行
  • Z 僵死
  • I 空闲
  • D 不可中断的睡眠
  • T 停止
  • + 位于前台进程组
  • < 优先级高的进程
  • N 优先级较低的进程
• TIME 占用CPU时间
• COMMAND 启动该进程的命令的名称
• %CPU CPU占用的百分比
• %MEM 内存占用的百分比

pstree

• pstree命令可以查看shell树

top

• 按1可查看每个核独立的CPU信息
• 常见CPU性能问题原因：us > wa > sy > si

常用参数组合

 top -H  #监控线程信息
 top -p <pid> #监控进程中的线程信息
 top -u <user> #监控用户的进程信息
 top -Hp <pid> #监控某一进程中的线程信息

顶部

• 第一行：

  • 运行时间，用户数，最近1、5、15分钟的平均CPU负载

• 第二行：进程状态统计

  • total 进程总数

  • running 正在运行的进程数

  • sleeping 睡眠的进程数

  • stopped 停止的进程数

  • zombie 僵尸进程数

• 第三行: CPU信息

  • us 用户空间占用CPU百分比
  • sy 内核空间占用CPU百分比
  • ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
  • id 空闲CPU百分比
  • wa 等待输入输出的CPU时间百分比
  • hi 硬件CPU中断占用百分比
  • si 软中断占用百分比
  • st 虚拟机占用百分比

• 第四行: 物理内存信息

• 第五行：交换区内存信息

正文

• VIRT表示程序使用的虚拟内存
  • VIRT=SWAP+RES
• RES表示程序使用的物理内存
• SHR表示共享内存大小
• PR 表示调度优先级，也叫动态优先级
  • 数值在0-139之间，越低优先级越高
  • priority的值在内核的O1调度器上表现是会变化的
• NI 表示抢占cpu的能力，也叫静态优先级
  • 数值在 -20~19 之间，越低优先级越高
  • 当nice值设定好了之后，除非我们用renice去改它，否则它是不变的

free

• total总内存
  • 不包括为内核保留的那一部分，因此总会比物理总内存小一点
• used当前被占用的内存
  • total -free -buffer -cache
• shared多个进程共享内存
• free真正未被使用的内存
• buff/cache磁盘缓存
• available对程序来说真正可用的内存，而不是free
  • Linux 通常都会把用的内存给cache，但是不一定会用，所以free肯定会越来越少，但是available是计算了buff和cache中不用的内存的，所以只要available多，就表示内存够用
  • available = free +buffer +cache
• 当系统物理内存吃紧时，Linux 会将内存中不常访问的数据保存到 swap 上，这样系统就有更多的物理内存为各个进程服务
  • 交换空间可以在一定程度上缓解内存不足的情况，但是它需要读写磁盘数据，所以性能不是很高
  • 禁止swap：swapoff -a

vmstat

• 第一行显示了系统自启动以来的平均值，第二行开始显示现在正在发生的情况，接下来的行会显示每1秒间隔发生了什么

• proc

  • r多少进程在等待cpu
    • 长期大于CPU核心数意味着需要增加CPU
  • b多少进程正在不可中断的休眠**（等待IO）**
    • b中的队列 大于3， 表示 io性能不好

• memory

  • swapd多少块被换出了磁盘（页面交换）
  • free多少块是空闲的（未被使用）
    • 如果free很少，但是si和so也很少（大多时候是0），那么内存是够用的
  • buff多少块正在被用作缓冲区
  • cache多少正在被用作操作系统的缓存

• swap

  • si每秒有多少块正在被换入（从磁盘）
  • so每秒有多少块正在换出（到磁盘）
  • 内存够用的时候，这2个值都是0，如果这2个值长期大于0时，表示内存不足

• io

  • bi多少块从磁盘读取
  • bo多少块写入磁盘
  • 2个值越大（如超出1024k)，能看到CPU在IO等待的值也会越大

• system

  • in每秒中断数量
  • cs每秒上下文切换的数量
  • 上面2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越大

• cpu

  • wa等待IO时间
    • 过高意味着IO等待过长，可能是磁盘大量随机访问或者磁盘带宽不够造成的

• 内存不足的表现

  • free memory急剧减少
  • 大量使用交换分区（swpd）,页面交换（swap）频繁
  • 读写磁盘数量（io）增多
  • 缺页中断（in）增多，上下文切换（cs）次数增多
  • 等待IO的进程数（b）增多，大量CPU时间用于等待IO（wa）

iostat