TOP命令参数详解---10分钟学会top用法

TOP命令详解

一、top命令介绍

  相信每个运维人员都遇到过的事情就是服务器的负载突然飙升,碰到这种情况,大家第一反应一定是登到服务器上,先敲一个top命令看看load average吧。在Linux操作系统中,top是使用最频繁,也是信息比较全的一个命令,它对于所有正在运行的进行和系统负荷提供不断更新的概览信息,包括系统负载、CPU利用分布情况、内存使用、每个进程的资源占用情况等信息,今天这篇文章和大家说说怎么看懂top命令。

二、top命令输出结果解析

执行top命令后,默认会出现如下内容:
TOP命令参数详解---10分钟学会top用法_第1张图片
top命令输出了很多参数,真正的服务器负载情况我们要综合其他参数一起看,运行结果可以分为两部分:
第一部分是前5行,是系统整体的统计信息
第二部分是第8行开始的进程信息,我们从上往下逐行依次进行说明。

2.1、系统整体的统计信息

第一行:

top - 16:20:38 up 12 days,  5:24,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.05
  • top:当前时间
  • up:机器运行了多长时间
  • users:当前登录用户数
  • load average:系统负载,即任务队列的平均长度。三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。

这里具体需要关注的还是load average三个数值。先来说说定义吧:在一段时间内,CPU正在处理以及等待CPU处理的进程数之和。三个数字分别代表了1分钟,5分钟,15分钟的统计值,这个数值的确能反应服务器的负载情况。但是,这个数值高了也并不能直接代表这台机器的性能有问题,可能是因为正在进行CPU密集型的计算,也有可能是因为I/O问题导致运行队列堵了。所以,当我们看到这个数值飙升的时候,还得具体问题具体分析。大家都知道,一个CPU在一个时间片里面只能运行一个进程,CPU核数的多少直接影响到这台机器在同时间能运行的进程数。所以一般来说Load Average的数值别超过这台机器的总核数,就基本没啥问题

第二行:

Tasks: 127 total,   1 running, 126 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
  • Tasks:当前有多少进程
  • running:正在运行的进程数
  • sleeping:正在休眠的进程数
  • stopped:停止的进程数
  • zombie:僵尸进程数

这里running越多,服务器自然压力就越大。

第三行:

%Cpu(s):  0.3 us,  0.7 sy,  0.0 ni, 99.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0si,  0.0 st
  • us:用户空间占CPU的百分比(像shell程序、各种语言的编译器、各种应用、web服务器和各种桌面应用都算是运行在用户地址空间的进程,这些程序如果不是处于idle状态,那么绝大多数的CPU时间都是运行在用户态)
  • sy: 内核空间占CPU的百分比(所有进程要使用的系统资源都是由Linux内核处理的,对于操作系统的设计来说,消耗在内核态的时间应该是越少越好,在实践中有一类典型的情况会使sy变大,那就是大量的IO操作,因此在调查IO相关的问题时需要着重关注它)
  • ni:用户进程空间改变过优先级(ni是nice的缩写,可以通过nice值调整进程用户态的优先级,这里显示的ni表示调整过nice值的进程消耗掉的CPU时间,如果系统中没有进程被调整过nice值,那么ni就显示为0)
  • id: 空闲CPU占用率
  • wa: 等待输入输出的CPU时间百分比(和CPU的处理速度相比,磁盘IO操作是非常慢的,有很多这样的操作,比如,CPU在启动一个磁盘读写操作后,需要等待磁盘读写操作的结果。在磁盘读写操作完成前,CPU只能处于空闲状态。Linux系统在计算系统平均负载时会把CPU等待IO操作的时间也计算进去,所以在我们看到系统平均负载过高时,可以通过wa来判断系统的性能瓶颈是不是过多的IO操作造成的
  • hi: 硬中断占用百分比(硬中断是硬盘、网卡等硬件设备发送给CPU的中断消息,当CPU收到中断消息后需要进行适当的处理(消耗CPU时间)。)
  • si:软中断占用百分比(软中断是由程序发出的中断,最终也会执行相应的处理程序,消耗CPU时间)
  • st:steal time

第四行:

KiB Mem : 1863012 total, 1286408 free,  216532 used, 360072 buff/cache
  • total:物理内存总量
  • free:空闲内存量
  • used:使用的内存量
  • buffer/cache:用作内核缓存的内存量

第五行:

KiB Swap: 5242876 total, 7999484 free,     0 used. 1468240 avail Mem
  • total:交换区内存总量
  • free:空闲交换区总量
  • used:使用的交换区总量
  • buffer/cache:缓冲的交换区总量

第四第五行分别是内存信息和swap信息,所有程序的运行都是在内存中进行的,所以内存的性能对与服务器来说非常重要。不过当内存的free变少的时候,其实我们并不需要太紧张。真正需要看的是Swap中的used信息。Swap分区是由硬盘提供的交换区,当物理内存不够用的时候,操作系统才会把暂时不用的数据放到Swap中。所以当这个数值变高的时候,说明内存是真的不够用了。

2.2、进程信息

PID    USER    PR  NI  VIRT    RES   SHR   S  %CPU  %MEM     TIME+  COMMAND            
21829  root    20   0  0       0     0     S   0.7  0.6   129:53.91  java
22559  root    20   0  158920  5628  4268  S   0.3  9.2   139:42.81  java
22598  root    20   0  162112  2208  1540  S   0.3  0.1   0:04.68    fluentd
PID  	进程id
USER	进程所有者的用户名
PR	   	优先级
NI		nice值,负值表示高优先级,正值表示低优先级
VIRT	进程使用的虚拟内存总量,单位kb。VIRT=SWAP+RES
RES		进程使用的、未被换出的物理内存大小,单位kb。RES=CODE+DATA
SHR		共享内存大小,单位kb
S		进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程
%CPU	上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM	进程使用的物理内存百分比
TIME+	进程使用的CPU时间总计,单位1/100秒
COMMAND	命令名/命令行

默认情况下仅显示比较重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列,还有一些参数,例如:

PPID	父进程id
GROUP   进程所有者的组名
SWAP:	进程使用的虚拟内存中被换出的大小
CODE	可执行代码占用的物理内存大小,单位kb
DATA	可执行代码以外的部分(数据段+栈)占用的物理内存大小,单位kb
nFLT	页面错误次数
nDRT	最后一次写入到现在,被修改过的页面数。
WCHAN	若该进程在睡眠,则显示睡眠中的系统函数名
Flags	任务标志

三、top命令使用

3.1、更改显示内容

通过按 f 键可以编辑显示内容,按f键后,会出现下图:
TOP命令参数详解---10分钟学会top用法_第2张图片
根据上图可知:
①当前是按照%CPU这一列来排序的
②可以通过上、下键来选择
③按右键可以选择整个列,然后按上、下键来移动整个列的显示位置,前移或后移,按回车确定
④按空格键来显示或隐藏该列,带*的是显示,不带*的是不显示
⑤按s键可以将当前列设置为排序列
⑥按q键退出

3.2、top常用参数

top命令的格式为:

top [选项]

top命令常用的选项参数:

选项 功能
-d 指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔,如希望每秒刷新一次,则使用:top -d 1
-p 通过指定PID来仅仅监控某个进程的状态
-S 指定累计模式
-s 使top命令在安全模式中运行。这将去除交互命令所带来的潜在危险
-i 使top不显示任何闲置或者僵死的进程
-c 显示整个命令行而不只是显示命令名

例如:

top   每隔3秒显式所有进程的资源占用情况
top -d 1  每隔1秒显式所有进程的资源占用情况
top -c    每隔3秒显式进程的资源占用情况,并显示进程的命令行参数(默认只有进程名)
top -p 28820 -p 38830   每隔3秒显示pid是28820和pid是38830的两个进程的资源占用情况
top -d 2 -c -p 69358  每隔2秒显示pid是69358的进程的资源使用情况,并显式该进程启动的命令行参数

3.3、top的交互命令

默认进入top时,各进程是按照CPU的占用量来排序的

【1】敲top后,按键盘数字“1”可以监控每个逻辑CPU的状况:
TOP命令参数详解---10分钟学会top用法_第3张图片
【2】敲top后,输入u,然后输入用户名,则可以查看相应的用户进程;
TOP命令参数详解---10分钟学会top用法_第4张图片
【3】敲top后,top命令默认以K为单位显示内存大小,我们可以通过大写字母E来切换内存信息区域的显示单位,如下按一下E切换到MB
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再按一下E切换到GB:
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【4】敲top后,输入h进入top命令的帮助文档,了解更多关于top的用法。
TOP命令参数详解---10分钟学会top用法_第7张图片
top当然是我们最常见的查看系统状况的命令。其他命令还有很多,比如vmstat,w,uptime ,iostat这些都是常用的命令。

综上

top命令具有非常强大的功能,看懂这些具体参数以后,就知道自己的代码到底哪方面需要改进了,是优化内存消耗,还是优化你的代码逻辑。

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