linux 下查看性能状态命令

1. 解决问题： 性能优化，首先分析是由于哪些瓶颈造成的性能低下， 如 cpu 瓶颈，内存瓶颈，io瓶颈， 或者程序本身调用有问题
2. 常用工具：

• cpu瓶颈

 # top 命令
  top - 09:14:56 up 264 days, 20:56,  1 user,  load average: 0.02, 0.04, 0.00
    Tasks:  87 total,   1 running,  86 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
    Cpu(s):  0.0%us,  0.2%sy,  0.0%ni, 99.7%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.2%st
    Mem:    377672k total,   322332k used,    55340k free,    32592k buffers
    Swap:   397308k total,    67192k used,   330116k free,    71900k cached
    PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
    1 root      20   0  2856  656  388 S  0.0  0.2   0:49.40 init
    2 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd
    3 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   7:15.20 ksoftirqd/0
    4 root      RT   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 migration/
进入交互模式后:
输入M，进程列表按内存使用大小降序排序，便于我们观察最大内存使用者使用有问题（检测内存泄漏问题）;
输入P，进程列表按CPU使用大小降序排序，便于我们观察最耗CPU资源的使用者是否有问题；
top第三行显示当前系统的，其中有两个值很关键:
%id：空闲CPU时间百分比，如果这个值过低，表明系统CPU存在瓶颈；
%wa：等待I/O的CPU时间百分比，如果这个值过高，表明IO存在瓶颈；

• 内存瓶颈

# free 命令
[/home/weber#]free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:        501820     452028      49792      37064       5056     136732
-/+ buffers/cache:     310240     191580
Swap:            0          0          0
# 第二行是从操作系统的角度去计算的
# 第三行是从应用程序的角度去计算的
# 第三行：
    已使用的（used） 310240 = 第二行 used - buffers - cached
    空闲的（free）：第二行 free + buffers + cached
# 真正可使用的是第三行 free 的值

• io 瓶颈

# iostat 
安装：yum -y install sysstat
命令格式： iostat 选项  时间 次数
选项：
-C 显示CPU使用情况
-d 显示磁盘使用情况
-k 以 KB 为单位显示
-m 以 M 为单位显示
-N 显示磁盘阵列(LVM) 信息
-n 显示NFS 使用情况
-p[磁盘] 显示磁盘和分区的情况
-t 显示终端和CPU的信息
-x 显示详细信息
-V 显示版本信息
/root$iostat
Linux 2.6.32-279.el6.x86_64 (colin)   07/16/2014      _x86_64_        (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
10.81    0.00   14.11    0.18    0.00   74.90

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               1.95         1.48        70.88    9145160  437100644
dm-0              3.08         0.55        24.34    3392770  150087080
dm-1              5.83         0.93        46.49    5714522  286724168
dm-2              0.01         0.00         0.05      23930     289288

# cpu属性值说明：
%user：CPU处在用户模式下的时间百分比。
%nice：CPU处在带NICE值的用户模式下的时间百分比。
%system：CPU处在系统模式下的时间百分比。
%iowait：CPU等待输入输出完成时间的百分比。
%steal：管理程序维护另一个虚拟处理器时，虚拟CPU的无意识等待时间百分比。
%idle：CPU空闲时间百分比。
注：如果%iowait的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈，%idle值高，表示CPU较空闲，如果%idle值高但系统响应慢时，有可能是CPU等待分配内存，此时应加大内存容量。%idle值如果持续低于10，那么系统的CPU处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是CPU。

# disk属性值说明：
rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目。即 rmerge/s
wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目。即 wmerge/s
r/s: 每秒完成的读 I/O 设备次数。即 rio/s
w/s: 每秒完成的写 I/O 设备次数。即 wio/s
rsec/s: 每秒读扇区数。即 rsect/s
wsec/s: 每秒写扇区数。即 wsect/s
rkB/s: 每秒读K字节数。是 rsect/s 的一半，因为每扇区大小为512字节。
wkB/s: 每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。
avgrq-sz: 平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区)。
avgqu-sz: 平均I/O队列长度。
await: 平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒)。
svctm: 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒)。
%util: 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作，即被io消耗的cpu百分比
备注：如果 %util 接近 100%，说明产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷，该磁盘可能存在瓶颈。如果 svctm 比较接近 await，说明 I/O 几乎没有等待时间；如果 await 远大于 svctm，说明I/O 队列太长，io响应太慢，则需要进行必要优化。如果avgqu-sz比较大，也表示有当量io在等待。

实例：
/root$iostat -d -x -k 1 1
Linux 2.6.32-279.el6.x86_64 (colin)   07/16/2014      _x86_64_        (4 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.02     7.25    0.04    1.90     0.74    35.47    37.15     0.04   19.13   5.58   1.09
dm-0              0.00     0.00    0.04    3.05     0.28    12.18     8.07     0.65  209.01   1.11   0.34
dm-1              0.00     0.00    0.02    5.82     0.46    23.26     8.13     0.43   74.33   1.30   0.76
dm-2              0.00     0.00    0.00    0.01     0.00     0.02     8.00     0.00    5.41   3.28   0.00
rrqm/s： 每秒进行 merge 的读操作数目.即 delta(rmerge)/s
wrqm/s： 每秒进行 merge 的写操作数目.即 delta(wmerge)/s
r/s： 每秒完成的读 I/O 设备次数.即 delta(rio)/s
w/s： 每秒完成的写 I/O 设备次数.即 delta(wio)/s
rsec/s： 每秒读扇区数.即 delta(rsect)/s
wsec/s： 每秒写扇区数.即 delta(wsect)/s
rkB/s： 每秒读K字节数.是 rsect/s 的一半,因为每扇区大小为512字节.(需要计算)
wkB/s： 每秒写K字节数.是 wsect/s 的一半.(需要计算)
avgrq-sz：平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区).delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)
avgqu-sz：平均I/O队列长度.即 delta(aveq)/s/1000 (因为aveq的单位为毫秒).
await： 平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)
svctm： 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒).即 delta(use)/delta(rio+wio)
%util： 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作,或者说一秒中有多少时间 I/O 队列是非空的，即 delta(use)/s/1000 (因为use的单位为毫秒)
如果 %util 接近 100%，说明产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷，该磁盘可能存在瓶颈。 idle小于70% IO压力就较大了，一般读取速度有较多的wait。
如果 svctm 比较接近 await，说明 I/O 几乎没有等待时间；如果 await 远大于 svctm，说明 I/O 队列太长，应用得到的响应时间变慢，如果响应时间超过了用户可以容许的范围，这时可以考虑更换更快的磁盘，调整内核 elevator 算法，优化应用，或者升级 CPU。

形象比喻：
r/s+w/s 类似于交款人的总数
平均队列长度(avgqu-sz)类似于单位时间里平均排队人的个数
平均服务时间(svctm)类似于收银员的收款速度
平均等待时间(await)类似于平均每人的等待时间
平均I/O数据(avgrq-sz)类似于平均每人所买的东西多少
I/O 操作率 (%util)类似于收款台前有人排队的时间比例

• 拓展命令

# lsof 
lsof（list open files）是一个查看当前系统文件的工具。在linux环境下，任何事物都以文件的形式存在，通过文件不仅仅可以访问常规数据，还可以访问网络连接和硬件。如传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP) 套接字等，系统在后台都为该应用程序分配了一个文件描述符，该文件描述符提供了大量关于这个应用程序本身的信息。

lsof打开的文件可以是：
普通文件
目录
网络文件系统的文件
字符或设备文件
(函数)共享库
管道，命名管道
符号链接
网络文件（例如：NFS file、网络socket，unix域名socket）
还有其它类型的文件，等等

命令参数
-a 列出打开文件存在的进程
-c<进程名> 列出指定进程所打开的文件
-g 列出GID号进程详情
-d<文件号> 列出占用该文件号的进程
+d<目录> 列出目录下被打开的文件
+D<目录> 递归列出目录下被打开的文件
-n<目录> 列出使用NFS的文件
-i<条件> 列出符合条件的进程。（4、6、协议、:端口、 @ip ）
-p<进程号> 列出指定进程号所打开的文件
-u 列出UID号进程详情
-h 显示帮助信息
-v 显示版本信息

实例
$lsof| more
COMMAND     PID      USER   FD      TYPE             DEVICE SIZE/OFF       NODE NAME
init          1      root  cwd       DIR              253,0     4096          2 /
init          1      root  rtd       DIR              253,0     4096          2 /
init          1      root  txt       REG              253,0   150352    1310795 /sbin/init
init          1      root  mem       REG              253,0    65928    5505054 /lib64/libnss_files-2.12.so
init          1      root  mem       REG              253,0  1918016    5521405 /lib64/libc-2.12.so
init          1      root  mem       REG              253,0    93224    5521440 /lib64/libgcc_s-4.4.6-20120305.so.1
init          1      root  mem       REG              253,0    47064    5521407 /lib64/librt-2.12.so
init          1      root  mem       REG              253,0   145720    5521406 /lib64/libpthread-2.12.so

COMMAND：进程的名称

PID：进程标识符

PPID：父进程标识符（需要指定-R参数）

USER：进程所有者

PGID：进程所属组

FD：文件描述符，应用程序通过文件描述符识别该文件。如cwd、txt等:

（1）cwd：表示current work dirctory，即：应用程序的当前工作目录，这是该应用程序启动的目录，除非它本身对这个目录进行更改
（2）txt ：该类型的文件是程序代码，如应用程序二进制文件本身或共享库，如上列表中显示的 /sbin/init 程序
（3）lnn：library references (AIX);
（4）er：FD information error (see NAME column);
（5）jld：jail directory (FreeBSD);
（6）ltx：shared library text (code and data);
（7）mxx ：hex memory-mapped type number xx.
（8）m86：DOS Merge mapped file;
（9）mem：memory-mapped file;
（10）mmap：memory-mapped device;
（11）pd：parent directory;
（12）rtd：root directory;
（13）tr：kernel trace file (OpenBSD);
（14）v86  VP/ix mapped file;
（15）0：表示标准输入
（16）1：表示标准输出
（17）2：表示标准错误
一般在标准输出、标准错误、标准输入后还跟着文件状态模式：r、w、u等
（1）u：表示该文件被打开并处于读取/写入模式
（2）r：表示该文件被打开并处于只读模式
（3）w：表示该文件被打开并处于
（4）空格：表示该文件的状态模式为unknow，且没有锁定
（5）-：表示该文件的状态模式为unknow，且被锁定
同时在文件状态模式后面，还跟着相关的锁
（1）N：for a Solaris NFS lock of unknown type;
（2）r：for read lock on part of the file;
（3）R：for a read lock on the entire file;
（4）w：for a write lock on part of the file;（文件的部分写锁）
（5）W：for a write lock on the entire file;（整个文件的写锁）
（6）u：for a read and write lock of any length;
（7）U：for a lock of unknown type;
（8）x：for an SCO OpenServer Xenix lock on part      of the file;
（9）X：for an SCO OpenServer Xenix lock on the      entire file;
（10）space：if there is no lock.
TYPE：文件类型，如DIR、REG等，常见的文件类型:
（1）DIR：表示目录
（2）CHR：表示字符类型
（3）BLK：块设备类型
（4）UNIX： UNIX 域套接字
（5）FIFO：先进先出 (FIFO) 队列
（6）IPv4：网际协议 (IP) 套接字

DEVICE：指定磁盘的名称

SIZE：文件的大小

NODE：索引节点（文件在磁盘上的标识）

NAME：打开文件的确切名称
实例2： lsof -c mysql  # 查看某个进程对应的文件
实例3： lsof -a /bin/bash # 查看某个文件对应的进程
实例4： lsof -i ：80  # 找出哪些文件在使用80端口
实例5： lsof -i # 查看所有网络连接
实例6： lsof -i tcp # 查看所有 tcp 连接