Linux常用工具使用手册——十个常用的系统工具

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工具常用命令汇总

uptime命令

语法

选项

实例

dmesg命令

语法

选项

实例

vmstat命令

语法

选项

参数

实例

mpstat命令

语法

选项

参数

实例

iostat命令

语法

选项

参数

实例

free命令

语法

选项

实例

sar命令

语法

选项

参数

实例

---

工具常用命令汇总

uptime
dmesg | tail
vmstat 1
mpstat -P ALL 1
pidstat 1
iostat -xz 1
free -m
sar -n DEV 1
sar -n TCP,ETCP 1
top

uptime命令

性能监测与优化

uptime命令能够打印系统总共运行了多长时间和系统的平均负载。uptime命令可以显示的信息显示依次为：现在时间、系统已经运行了多长时间、目前有多少登陆用户、系统在过去的1分钟、5分钟和15分钟内的平均负载。

(my_new_env) likailiang@pubbeta1-nova10:~$ uptime
 22:11:18 up 31 days,  6:37, 12 users,  load average: 0.88, 0.48, 0.37

语法

uptime(选项)

选项

-V：显示指令的版本信息。

实例

使用uptime命令查看系统负载：

[root@LinServ-1 ~]# uptime -V    #显示uptime命令版本信息
procps version 3.2.7

[root@LinServ-1 ~]# uptime
 15:31:30 up 127 days,  3:00,  1 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00

显示内容说明：

15:31:30             //系统当前时间
up 127 days,  3:00   //主机已运行时间,时间越大，说明你的机器越稳定。
1 user               //用户连接数，是总连接数而不是用户数
load average: 0.00, 0.00, 0.00         // 系统平均负载，统计最近1，5，15分钟的系统平均负载

那么什么是系统平均负载呢？ 系统平均负载是指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。

如果每个CPU内核的当前活动进程数不大于3的话，那么系统的性能是良好的。如果每个CPU内核的任务数大于5，那么这台机器的性能有严重问题。

如果你的linux主机是1个双核CPU的话，当Load Average 为6的时候说明机器已经被充分使用了。

dmesg命令

内核与模块管理

dmesg命令被用于检查和控制内核的环形缓冲区。kernel会将开机信息存储在ring buffer中。您若是开机时来不及查看信息，可利用dmesg来查看。开机信息保存在/var/log/dmesg文件里。

语法

dmesg(选项)

选项

-c：显示信息后，清除ring buffer中的内容；
-s<缓冲区大小>：预设置为8196，刚好等于ring buffer的大小；
-n：设置记录信息的层级。

实例

[root@localhost ~]# dmesg | head
Linux version 2.6.18-348.6.1.el5 ([email protected]) (gcc version 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-54)) #1 SMP Tue May 21 15:34:22 EDT 2013
BIOS-provided physical RAM map:
 BIOS-e820: 0000000000010000 - 000000000009f400 (usable)
 BIOS-e820: 000000000009f400 - 00000000000a0000 (reserved)
 BIOS-e820: 00000000000f0000 - 0000000000100000 (reserved)
 BIOS-e820: 0000000000100000 - 000000007f590000 (usable)
 BIOS-e820: 000000007f590000 - 000000007f5e3000 (ACPI NVS)
 BIOS-e820: 000000007f5e3000 - 000000007f5f0000 (ACPI data)
 BIOS-e820: 000000007f5f0000 - 000000007f600000 (reserved)
 BIOS-e820: 00000000e0000000 - 00000000e8000000 (reserved)

vmstat命令

性能监测与优化

vmstat命令的含义为显示虚拟内存状态（“Virtual Memory Statistics”），但是它可以报告关于进程、内存、I/O等系统整体运行状态。

语法

vmstat(选项)(参数)

选项

-a：显示活动内页；
-f：显示启动后创建的进程总数；
-m：显示slab信息；
-n：头信息仅显示一次；
-s：以表格方式显示事件计数器和内存状态；
-d：报告磁盘状态；
-p：显示指定的硬盘分区状态；
-S：输出信息的单位。

参数

• 事件间隔：状态信息刷新的时间间隔；
• 次数：显示报告的次数。

实例

vmstat 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0    320  42188 167332 1534368    0    0     4     7    1    0  0  0 99  0  0
 0  0    320  42188 167332 1534392    0    0     0     0 1002   39  0  0 100  0  0
 0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0    19 1002   44  0  0 100  0  0
 0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0     0 1002   41  0  0 100  0  0
 0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0     0 1002   41  0  0 100  0  0

字段说明：

Procs（进程）

• r: 运行队列中进程数量，这个值也可以判断是否需要增加CPU。（长期大于1）
• b: 等待IO的进程数量。

Memory（内存）

• swpd: 使用虚拟内存大小，如果swpd的值不为0，但是SI，SO的值长期为0，这种情况不会影响系统性能。
• free: 空闲物理内存大小。
• buff: 用作缓冲的内存大小。
• cache: 用作缓存的内存大小，如果cache的值大的时候，说明cache处的文件数多，如果频繁访问到的文件都能被cache处，那么磁盘的读IO bi会非常小。

Swap

• si: 每秒从交换区写到内存的大小，由磁盘调入内存。
• so: 每秒写入交换区的内存大小，由内存调入磁盘。

注意：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，系统性能会受到影响，磁盘IO和CPU资源都会被消耗。有些朋友看到空闲内存（free）很少的或接近于0时，就认为内存不够用了，不能光看这一点，还要结合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多时候是0），那么不用担心，系统性能这时不会受到影响的。

IO（现在的Linux版本块的大小为1kb）

• bi: 每秒读取的块数
• bo: 每秒写入的块数

注意：随机磁盘读写的时候，这2个值越大（如超出1024k)，能看到CPU在IO等待的值也会越大。

system（系统）

• in: 每秒中断数，包括时钟中断。
• cs: 每秒上下文切换数。

注意：上面2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越大。

CPU（以百分比表示）

• us: 用户进程执行时间百分比(user time)

us的值比较高时，说明用户进程消耗的CPU时间多，但是如果长期超50%的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速。

• sy: 内核系统进程执行时间百分比(system time)

sy的值高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性表现，我们应该检查原因。

• wa: IO等待时间百分比

wa的值高时，说明IO等待比较严重，这可能由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能磁盘出现瓶颈（块操作）。

• id: 空闲时间百分比

mpstat命令

性能监测与优化

mpstat命令指令主要用于多CPU环境下，它显示各个可用CPU的状态系你想。这些信息存放在/proc/stat文件中。在多CPUs系统里，其不但能查看所有CPU的平均状况信息，而且能够查看特定CPU的信息。

语法

mpstat(选项)(参数)

选项

-P：指定CPU编号。

参数

• 间隔时间：每次报告的间隔时间（秒）；
• 次数：显示报告的次数。

实例

当mpstat不带参数时，输出为从系统启动以来的平均值。

mpstat
Linux 2.6.9-5.31AXsmp (builder.redflag-linux.com) 12/16/2005
09:38:46 AM CPU %user %nice %system %iowait %irq %soft %idle intr/s
09:38:48 AM all 23.28 0.00 1.75     0.50 0.00 0.00 74.47 1018.59

每2秒产生了2个处理器的统计数据报告：

下面的命令可以每2秒产生了2个处理器的统计数据报告，一共产生三个interval 的信息，然后再给出这三个interval的平均信息。默认时，输出是按照CPU 号排序。第一个行给出了从系统引导以来的所有活跃数据。接下来每行对应一个处理器的活跃状态。。

mpstat -P ALL 2 3
Linux 2.6.18-164.el5 (server.sys.com)    01/04/2010
09:34:20 PM CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft %steal   %idle    intr/s
09:34:22 PM all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00 100.00   1001.49
09:34:22 PM    0    0.00    0.00    0.50    0.00    0.00    0.00    0.00   99.50   1001.00
09:34:22 PM    1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00 100.00      0.00

比较带参数和不带参数的mpstat的结果：

在后台开一个2G的文件

cat 1.img &

然后在另一个终端运行mpstat命令

mpstat
Linux 2.6.18-164.el5 (server.sys.com)    01/04/2010
10:17:31 PM CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft %steal   %idle    intr/s
10:17:31 PM all    0.07    0.02    0.25    0.21    0.01    0.04    0.00   99.40   1004.57

mpstat
Linux 2.6.18-164.el5 (server.sys.com)    01/04/2010
10:17:35 PM CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft %steal   %idle    intr/s
10:17:35 PM all    0.07    0.02    0.25    0.21    0.01    0.04    0.00   99.39   1004.73

mpstat 3 10
Linux 2.6.18-164.el5 (server.sys.com)    01/04/2010
10:17:55 PM CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft %steal   %idle    intr/s
10:17:58 PM all   13.12    0.00   20.93    0.00    1.83    9.80    0.00   54.32   2488.08
10:18:01 PM all   10.82    0.00   19.30    0.83    1.83    9.32    0.00   57.90   2449.83
10:18:04 PM all   10.95    0.00   20.40    0.17    1.99    8.62    0.00   57.88   2384.05
10:18:07 PM all   10.47    0.00   18.11    0.00    1.50    8.47    0.00   61.46   2416.00
10:18:10 PM all   11.81    0.00   22.63    0.00    1.83   11.98    0.00   51.75   2210.60
10:18:13 PM all    6.31    0.00   10.80    0.00    1.00    5.32    0.00   76.58   1795.33
10:18:19 PM all    1.75    0.00    3.16    0.75    0.25    1.25    0.00   92.85   1245.18
10:18:22 PM all   11.94    0.00   19.07    0.00    1.99    8.29    0.00   58.71   2630.46
10:18:25 PM all   11.65    0.00   19.30    0.50    2.00    9.15    0.00   57.40   2673.91
10:18:28 PM all   11.44    0.00   21.06    0.33    1.99   10.61    0.00   54.56   2369.87
Average:     all    9.27    0.00   16.18    0.30    1.50    7.64    0.00   65.11   2173.54

上两表显示出当要正确反映系统的情况，需要正确使用命令的参数。vmstat 和iostat 也需要注意这一问题。

iostat命令

性能监测与优化

iostat命令被用于监视系统输入输出设备和CPU的使用情况。它的特点是汇报磁盘活动统计情况，同时也会汇报出CPU使用情况。同vmstat一样，iostat也有一个弱点，就是它不能对某个进程进行深入分析，仅对系统的整体情况进行分析。

语法

iostat(选项)(参数)

选项

-c：仅显示CPU使用情况；
-d：仅显示设备利用率；
-k：显示状态以千字节每秒为单位，而不使用块每秒；
-m：显示状态以兆字节每秒为单位；
-p：仅显示块设备和所有被使用的其他分区的状态；
-t：显示每个报告产生时的时间；
-V：显示版号并退出；
-x：显示扩展状态。

参数

• 间隔时间：每次报告的间隔时间（秒）；
• 次数：显示报告的次数。

实例

用iostat -x /dev/sda1来观看磁盘I/O的详细情况：

iostat -x /dev/sda1 
Linux 2.6.18-164.el5xen (localhost.localdomain)
2010年03月26日  
 
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait 
%steal   %idle  
            0.11    0.02    0.18    0.35   
0.03    99.31  
 
Device:         tps   Blk_read/s    Blk_wrtn/s  
Blk_read   Blk_wrtn  
sda1                0.02          0.08       
0.00          2014               4 

详细说明：第二行是系统信息和监测时间，第三行和第四行显示CPU使用情况（具体内容和mpstat命令相同）。这里主要关注后面I/O输出的信息，如下所示：

标示	说明
Device	监测设备名称
rrqm/s	每秒需要读取需求的数量
wrqm/s	每秒需要写入需求的数量
r/s	每秒实际读取需求的数量
w/s	每秒实际写入需求的数量
rsec/s	每秒读取区段的数量
wsec/s	每秒写入区段的数量
rkB/s	每秒实际读取的大小，单位为KB
wkB/s	每秒实际写入的大小，单位为KB
avgrq-sz	需求的平均大小区段
avgqu-sz	需求的平均队列长度
await	等待I/O平均的时间（milliseconds）
svctm	I/O需求完成的平均时间
%util	被I/O需求消耗的CPU百分比

free命令

性能监测与优化

free命令可以显示当前系统未使用的和已使用的内存数目，还可以显示被内核使用的内存缓冲区。

语法

free(选项)

选项

-b：以Byte为单位显示内存使用情况；
-k：以KB为单位显示内存使用情况；
-m：以MB为单位显示内存使用情况；
-o：不显示缓冲区调节列；
-s<间隔秒数>：持续观察内存使用状况；
-t：显示内存总和列；
-V：显示版本信息。

实例

free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          2016       1973         42          0        163       1497
-/+ buffers/cache:        312       1703
Swap:         4094          0       4094

第一部分Mem行解释：

total：内存总数；
used：已经使用的内存数；
free：空闲的内存数；
shared：当前已经废弃不用；
buffers Buffer：缓存内存数；
cached Page：缓存内存数。

关系：total = used + free

第二部分(-/+ buffers/cache)解释:

(-buffers/cache) used内存数：第一部分Mem行中的 used – buffers – cached
(+buffers/cache) free内存数: 第一部分Mem行中的 free + buffers + cached

可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在吃掉的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。

第三部分是指交换分区。

sar命令

性能监测与优化

sar命令是Linux下系统运行状态统计工具，它将指定的操作系统状态计数器显示到标准输出设备。sar工具将对系统当前的状态进行取样，然后通过计算数据和比例来表达系统的当前运行状态。它的特点是可以连续对系统取样，获得大量的取样数据。取样数据和分析的结果都可以存入文件，使用它时消耗的系统资源很小。

语法

sar(选项)(参数)

选项

-A：显示所有的报告信息；
-b：显示I/O速率；
-B：显示换页状态；
-c：显示进程创建活动；
-d：显示每个块设备的状态；
-e：设置显示报告的结束时间；
-f：从指定文件提取报告；
-i：设状态信息刷新的间隔时间；
-P：报告每个CPU的状态；
-R：显示内存状态；
-u：显示CPU利用率；
-v：显示索引节点，文件和其他内核表的状态；
-w：显示交换分区状态；
-x：显示给定进程的状态。

参数

• 间隔时间：每次报告的间隔时间（秒）；
• 次数：显示报告的次数。

实例

察看内存和交换空间的使用率：

sar -r
Linux 2.4.20-8 (www.linuxde.net)    20130503  
12:00:01 AM kbmemfree kbmemused  %memused 
kbmemshrd kbbuffers  kbcached  
12:10:00 AM    240468   1048252     81.34    
0    133724    485772  
12:20:00 AM    240508   1048212     81.34   
0    134172    485600  
…  
08:40:00 PM    934132    354588     27.51    
0     26080    185364  
Average:       324346    964374     74.83  
0     96072    467559 

kbmemfree与kbmemused字段分别显示内存的未使用与已使用空间，后面跟着的是已使用空间的百分比（%memused字段）。kbbuffers与kbcached字段分别显示缓冲区与系统全域的数据存取量，单位为KB。

观察系统部件10分钟，并对数据进行排序：

sar -o temp 60 10

 

参考：

Linux Performance Analysis in 60,000 Milliseconds：https://medium.com/netflix-techblog/linux-performance-analysis-in-60-000-milliseconds-accc10403c55

http://man.linuxde.net/uptime

http://man.linuxde.net/dmesg

http://man.linuxde.net/mpstat

http://man.linuxde.net/iostat

http://man.linuxde.net/free