linux性能分析命令--pidstat

简介

pidstat主要用于监控全部或指定进程占用系统资源的情况，如CPU，内存、设备IO、任务切换、线程等。pidstat首次运行时显示自系统启动开始的各项统计信息，之后运行pidstat将显示自上次运行该命令以后的统计信息。用户可以通过指定统计的次数和时间来获得所需的统计信息。pidstat可以监控到进程级别的信息；这就意味着我们更容易定位问题源头。

安装

yum install sysstat -y

命令参数

pidstat [ 选项 ] [ <时间间隔> ] [ <次数> ]
常用的参数：

u：默认的参数，显示各个进程的cpu使用统计
r：显示各个进程的内存使用统计
d：显示各个进程的IO使用情况
p：指定进程号
w：显示每个进程的上下文切换情况
t：显示选择任务的线程的统计信息外的额外信息
T { TASK | CHILD | ALL }
这个选项指定了pidstat监控的。TASK表示报告独立的task，CHILD关键字表示报告进程下所有线程统计信息。ALL表示报告独立的task和task下面的所有线程。
注意：task和子线程的全局的统计信息和pidstat选项无关。这些统计信息不会对应到当前的统计间隔，这些统计信息只有在子线程kill或者完成的时候才会被收集。
V：版本号
h：在一行上显示了所有活动，这样其他程序可以容易解析。
I：在SMP环境，表示任务的CPU使用率/内核数量
l：显示命令名和所有参数

具体用法

1、pidstat 默认显示所有进程的cpu使用情况

等同于pidstat -u -p ALL，等同于pidstat -u

[root@vircent7 ~]# pidstat
Linux 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64 (vircent7.kyj)        2021年12月15日  _x86_64_        (4 CPU)

14时19分24秒   UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
14时19分24秒     0         1    0.00    0.04    0.00    0.04     1  systemd
14时19分24秒     0         2    0.00    0.00    0.00    0.00     0  kthreadd
14时19分24秒     0         6    0.00    0.00    0.00    0.00     0  ksoftirqd/0
14时19分24秒     0         7    0.00    0.00    0.00    0.00     0  migration/0
14时19分24秒     0         9    0.00    0.02    0.00    0.02     3  rcu_sched

PID：进程ID
%usr：进程在用户空间占用cpu的百分比
%system：进程在内核空间占用cpu的百分比
%guest：进程在虚拟机占用cpu的百分比
%CPU：进程占用cpu的百分比
CPU：处理进程的cpu编号
Command：当前进程对应的命令

2、pidstat -r 内存使用情况统计

使用-r选项，pidstat将显示各活动进程的内存使用统计：

[root@vircent7 ~]# pidstat -r
Linux 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64 (vircent7.kyj)        2021年12月15日  _x86_64_        (4 CPU)

15时09分03秒   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command
15时09分03秒     0         1      1.02      0.00  128340   6960   0.37  systemd
15时09分03秒     0       591      0.34      0.00   39056   3312   0.18  systemd-journal
15时09分03秒     0       616      0.10      0.00  201128   8128   0.43  lvmetad
15时09分03秒     0       628      0.19      0.00   49052   5504   0.29  systemd-udevd
15时09分03秒     0       721      0.01      0.00   55532    856   0.05  auditd

minflt/s: 每秒次缺页错误次数(minor page faults)，次缺页错误次数意即虚拟内存地址映射成物理内存地址产生的page fault次数
majflt/s: 每秒主缺页错误次数(major page faults)，当虚拟内存地址映射成物理内存地址时，相应的page在swap中，这样的page fault为major page fault，一般在内存使用紧张时产生
VSZ: 该进程使用的虚拟内存(以kB为单位)
RSS: 该进程使用的物理内存(以kB为单位)
%MEM: 该进程使用内存的百分比
Command: 拉起进程对应的命令

3、pidstat -d IO情况统计

使用-d选项，我们可以查看进程IO的统计信息：

[root@vircent7 ~]# pidstat -d
Linux 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64 (vircent7.kyj)        2021年12月15日  _x86_64_        (4 CPU)

15时14分13秒   UID       PID   kB_rd/s   kB_wr/s kB_ccwr/s  Command
15时14分13秒     0         1      5.25      0.16      0.07  systemd
15时14分13秒     0       509      0.00      0.00      0.00  xfsaild/dm-0
15时14分13秒     0       591      0.07      0.00      0.00  systemd-journal
15时14分13秒     0       616      0.00      0.00      0.00  lvmetad
15时14分13秒     0       628      0.79      0.00      0.00  systemd-udevd
15时14分13秒     0       721      0.01      0.03      0.00  auditd

kB_rd/s：每秒从磁盘读取的KB
kB_wr/s：每秒写入磁盘KB
kB_ccwr/s：任务取消的写入磁盘的KB。当任务截断脏的pagecache的时候会发生。
COMMAND:task的命令名

4、pidstat -w 显示每个进程的上下文切换情况

[root@vircent7 ~]# pidstat -w
Linux 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64 (vircent7.kyj) 2021年12月15日 x86_64 (4 CPU)

15时16分24秒   UID       PID   cswch/s nvcswch/s  Command
15时16分24秒     0         1      0.15      0.15  systemd
15时16分24秒     0         2      0.02      0.00  kthreadd
15时16分24秒     0         4      0.00      0.00  kworker/0:0H
15时16分24秒     0         6      0.08      0.00  ksoftirqd/0

Cswch/s:每秒主动任务上下文切换数量
Nvcswch/s:每秒被动任务上下文切换数量

5、使用-t和-p选项显示指定进程的线程

[root@vircent7 ~]# pidstat -r -t -p 2602
Linux 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64 (vircent7.kyj)        2021年12月15日  _x86_64_        (4 CPU)

15时22分19秒   UID      TGID       TID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command
15时22分19秒     0      2602         -      4.27      0.01 2893612 405348  21.54  java
15时22分19秒     0         -      2602      0.08      0.00 2893612 405348  21.54  |__java
15时22分19秒     0         -      2603      0.24      0.00 2893612 405348  21.54  |__java
15时22分19秒     0         -      2604      0.03      0.00 2893612 405348  21.54  |__java
15时22分19秒     0         -      2605      0.02      0.00 2893612 405348  21.54  |__java

TGID：主线程id
TID：线程id

6、使用-C和-G选项显示符合匹配的进程

[root@vircent7 ~]# pidstat -r -C java
Linux 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64 (vircent7.kyj)        2021年12月15日  _x86_64_        (4 CPU)

15时23分49秒   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command
15时23分49秒     0      2602      4.24      0.01 2893612 405348  21.54  java

对监控对象进行筛选

7、设定采样次数和间隔

以上所有命令结尾，加上两个数字，即可设定采样间隔和采样次数

[root@vircent7 ~]# pidstat -r -C java 1 5
Linux 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64 (vircent7.kyj)        2021年12月15日  _x86_64_        (4 CPU)

15时25分54秒   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command

15时25分55秒   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command

15时25分56秒   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command
15时25分57秒     0      2602      2.00      0.00 2893612 405348  21.54  java

15时25分57秒   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command

15时25分58秒   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command

平均时间:   UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command
平均时间:     0      2602      0.40      0.00 2893612 405348  21.54  java

表示每1秒采集一次数据，一共采集5次