从uptime看linux平均负载

        从前遇到系统卡顿只会top。。top看不出来怎么搞呢？

        Linux系统提供了丰富的命令行工具，以帮助用户和系统管理员监控和分析系统性能。在这些工具中，uptime、mpstat和pidstat是非常有用的命令，它们可以帮助你理解系统的平均负载以及资源使用情况。

uptime命令

        uptime命令用于显示系统运行的时间、用户数量以及平均负载。平均负载是指在特定时间间隔内，系统处于运行状态和不可中断状态的平均进程数。这个数字给出了系统工作负载的一个概览。

使用uptime命令

root@gl:/home/gl# uptime
 08:58:38 up  4:17,  4 users,  load average: 0.97, 1.00, 0.86

        这里的08:58:38是当前时间，up 4:17 表示系统已经运行了4小时17分钟，4 users表示有4个用户登录系统，load average: 0.97, 1.00, 0.86分别表示过去1分钟、5分钟和15分钟的平均负载。

mpstat命令

        mpstat命令用于报告CPU的统计信息。它可以显示每个可用CPU的性能统计，帮助你分析CPU的使用情况。

使用mpstat命令

Linux 4.15.0-213-generic (gl)   01/16/2024      _x86_64_        (2 CPU)

08:58:13 AM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
08:58:14 AM  all    0.00    0.00    8.75   25.62    0.00    3.12    0.00    0.00    0.00   62.50
08:58:14 AM    0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
08:58:14 AM    1    0.00    0.00   23.33   68.33    0.00    8.33    0.00    0.00    0.00    0.00

        可以看出，系统中有两个cpu，1号cpu（%iowait）68%，说明存在大量的IO操作。

pidstat命令

        pidstat用于监控各个进程的资源使用情况，包括CPU、内存、磁盘I/O等。

使用pidstat命令

root@gl:/home/gl# pidstat -u 1
Linux 4.15.0-213-generic (gl)   01/16/2024      _x86_64_        (2 CPU)

08:58:34 AM   UID       PID    %usr %system  %guest   %wait    %CPU   CPU  Command
08:58:35 AM     0       220    0.00    8.91    0.00    0.00    8.91     1  kworker/1:1H
08:58:35 AM     0     18799    0.00    8.91    0.00    8.91    8.91     1  stress

PID：进程ID。
%usr：用户态CPU时间百分比。
%system：内核态CPU时间百分比。
%guest：客户机操作系统占用的CPU时间百分比。
%wait：进程等待I/O操作完成所占用的CPU时间百分比。
%CPU：总的CPU使用率百分比。
CPU：进程所在的CPU编号。
Command：进程的命令名。

        从pidstat的结果可以看出名为stress的这个进程是触发iowait较高的罪魁祸首。

ps命令

root@gl:/home/gl# ps aux | grep stress
root     18798  0.0  0.0   3704  1372 pts/0    S+   08:57   0:00 stress -i 1 --timeout 600
root     18799 11.3  0.0   3704   108 pts/0    D+   08:57   0:38 stress -i 1 --timeout 600

        通过ps命令先拿到stress的pid，如上有两个。

strace命令

        依次用strace查看进程正在执行的系统调用，发现在不停的执行sync（刷新缓存到磁盘）操作，所以合理怀疑可能是stress进程中写完文件刷新时存在死循环。下一步就可以考虑对比log分析对应部分的代码了。

root@gl:/home/gl# strace -p 18799
strace: Process 18799 attached
sync()                                  = 0
sync()                                  = 0
sync()                                  = 0
sync()                                  = 0
sync()                                  = 0
...

分析平均负载

        通过uptime命令提供的平均负载信息，我们可以得到系统整体的负载情况。如果平均负载数值超过了CPU核心数，这可能意味着系统过载。

        使用mpstat，我们可以深入了解每个CPU核心的使用情况，从而判断是否有核心过载或者空闲。pidstat则提供了进程级别的资源使用情况，帮助我们找出是哪些进程导致了高负载。更近一步的，可以使用strace命令查看查看指定进程在进行哪些系统调用

        所以结合mpstat、pidstat、ps、strace这些工具，我们可以全面分析系统的性能瓶颈，并采取相应的优化措施，从此再也不用慌了~