Linux TOP工具的使用

文章转自：http://blog.chinaunix.net/uid-16844439-id-3360383.html

top命令经常用来监控linux的系统状况，比如cpu、内存的使用，程序员基本都知道这个命令，但比较奇怪的是能用好它的人却很少，例如top监控视图中内存数值的含义就有不少的曲解。

本文通过一个运行中的WEB服务器的top监控截图，讲述top视图中的各种数据的含义，还包括视图中各进程（任务）的字段的排序。

top视图 01

【top视图 01】是刚进入top的基本视图，我们来结合这个视图讲解各个数据的含义。

1 第一行：

2 10:01:23                                          当前系统时间

3 126 days, 14:29                                   系统已经运行了126天14小时29分钟（在这期间没有重启过）

4 2 users                                           当前有2个用户登录系统

5 load average: 1.15, 1.42, 1.44                    load average后面的三个数分别是1分钟、5分钟、15分钟的负载情况。

load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后按特定算法计算出的数值。如果这个数除以逻辑CPU的数量，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了。

1 第二行：

2 Tasks        任务（进程），系统现在共有183个进程，其中处于运行中的有1个，182个在休眠（sleep），stoped状态的有0个，zombie状态（僵尸）的有0个。

1 第三行：cpu状态

2 6.7% us                    用户空间占用CPU的百分比。

3 0.4% sy                    内核空间占用CPU的百分比。

4 0.0% ni                    改变过优先级的进程占用CPU的百分比

5 92.9% id                   空闲CPU百分比

6 0.0% wa                    IO等待占用CPU的百分比

7 0.0% hi                    硬中断（Hardware IRQ）占用CPU的百分比

8 0.0% si                    软中断（Software Interrupts）占用CPU的百分比

在这里CPU的使用比率和windows概念不同，如果你不理解用户空间和内核空间，需要充充电了。

1 第四行：内存状态

2 8306544k total             物理内存总量（8GB）

3 7775876k used              使用中的内存总量（7.7GB）

4 530668k free               空闲内存总量（530M）

5 79236k buffers             缓存的内存量 （79M）

1 第五行：swap交换分区

2 2031608k total            交换区总量（2GB）

3 2556k used                使用的交换区总量（2.5M）

4 2029052k free             空闲交换区总量（2GB）

5 4231276k cached           缓冲的交换区总量（4GB）

这里要说明的是不能用windows的内存概念理解这些数据，如果按windows的方式此台服务器“危矣”：8G的内存总量只剩下530M的可用内存。Linux的内存管理有其特殊性，复杂点需要一本书来说明，这里只是简单说点和我们传统概念（windows）的不同。

第四行中使用中的内存总量（used）指的是现在系统内核控制的内存数，空闲内存总量（free）是内核还未纳入其管控范围的数量。纳入内核管理的内存不见得都在使用中，还包括过去使用过的现在可以被重复利用的内存，内核并不把这些可被重新使用的内存交还到free中去，因此在linux上free内存会越来越少，但不用为此担心。

如果出于习惯去计算可用内存数，这里有个近似的计算公式：第四行的free + 第四行的buffers + 第五行的cached，按这个公式此台服务器的可用内存：530668+79236+4231276 = 4.7GB。

对于内存监控，在top里我们要时刻监控第五行swap交换分区的used，如果这个数值在不断的变化，说明内核在不断进行内存和swap的数据交换，这是真正的内存不够用了。

第六行是空行

 1 第七行以下：各进程（任务）的状态监控

 2 PID                                           进程id

 3 USER                                          进程所有者

 4 PR                                            进程优先级

 5 NI                                            nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级

 6 VIRT                                          进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES

 7 RES                                           进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA

 8 SHR                                           共享内存大小，单位kb

 9 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

10 %CPU                                          上次更新到现在的CPU时间占用百分比

11 %MEM                                          进程使用的物理内存百分比

12 TIME+                                         进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒

13 COMMAND                                       进程名称（命令名/命令行）

多U多核CPU监控

在top基本视图中，按键盘数字“1”，可监控每个逻辑CPU的状况：

top视图 02

观察上图，服务器有16个逻辑CPU，实际上是4个物理CPU。

进程字段排序

默认进入top时，各进程是按照CPU的占用量来排序的，在【top视图 01】中进程ID为14210的java进程排在第一（cpu占用100%），进程ID为14183的java进程排在第二（cpu占用12%）。可通过键盘指令来改变排序字段，比如想监控哪个进程占用MEM最多，我一般的使用方法如下：

1. 敲击键盘“b”（打开/关闭加亮效果），top的视图变化如下：

top视图 03

我们发现进程id为10704的“top”进程被加亮了，top进程就是视图第二行显示的唯一的运行态（runing）的那个进程，可以通过敲击“y”键关闭或打开运行态进程的加亮效果。

2. 敲击键盘“x”（打开/关闭排序列的加亮效果），top的视图变化如下：

top视图 04

可以看到，top默认的排序列是“%CPU”。

3. 通过”shift + >”或”shift + <”可以向右或左改变排序列，下图是按一次”shift + >”的效果图：

top视图 05

视图现在已经按照%MEM来排序了。

改变进程显示字段

1. 敲击“f”键，top进入另一个视图，在这里可以编排基本视图中的显示字段：

top视图 06

这里列出了所有可在top基本视图中显示的进程字段，有”*”并且标注为大写字母的字段是可显示的，没有”*”并且是小写字母的字段是不显示的。如果要在基本视图中显示“CODE”和“DATA”两个字段，可以通过敲击“r”和“s”键：

top视图 07

2. “回车”返回基本视图，可以看到多了“CODE”和“DATA”两个字段：

top视图 08

top命令的补充

通过 f 键可以选择显示的内容。按 f 键之后会显示列的列表，按 a-z 即可显示或隐藏对应的列，最后按回车键确定。

按o键可以改变列的显示顺序。按小写的 a-z 可以将相应的列向右移动，而大写的 A-Z 可以将相应的列向左移动。最后按回车键确定。    

按大写的 F 或 O 键，然后按 a-z 可以将进程按照相应的列进行排序。而大写的 R 键可以将当前的排序倒转。

top命令是Linux上进行系统监控的首选命令，但有时候却达不到我们的要求，比如当前这台服务器，top监控有很大的局限性。这台服务器运行着websphere集群，有两个节点服务，就是【top视图 01】中的老大、老二两个java进程，top命令的监控最小单位是进程，所以看不到我关心的java线程数和客户连接数，而这两个指标是java的web服务非常重要的指标，通常我用ps和netstate两个命令来补充top的不足。

1 监控java线程数：

2 ps -eLf | grep java | wc -l

3 监控网络客户连接数：

4 netstat -n | grep tcp | grep 侦听端口 | wc -l

上面两个命令，可改动grep的参数，来达到更细致的监控要求。

在Linux系统“一切都是文件”的思想贯彻指导下，所有进程的运行状态都可以用文件来获取。系统根目录/proc中，每一个数字子目录的名字都是运行中的进程的PID，进入任一个进程目录，可通过其中文件或目录来观察进程的各项运行指标，例如task目录就是用来描述进程中线程的，因此也可以通过下面的方法获取某进程中运行中的线程数量（PID指的是进程ID）：

1 ls /proc/PID/task | wc -l

在linux中还有一个命令pmap，来输出进程内存的状况，可以用来分析线程堆栈：

pmap PID