Linux命令：Vmstat命令详解

在Windows中我们可以在任务管理器中查看内存的使用情况，在Linux下如何查看呢？top命令么？我们还可以使用统计更详细的vmstat命令。

1、虚拟内存运行原理

在系统中运行的每个进程都需要使用到内存，但不是每个进程都需要每时每刻使用系统 分配的内存空间。当系统运行所需内存超过实际的物理内存，内核会释放某些进程所占用但未使用的部分或所有物理内存，将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一 次调用，并将释放出的内存提供给有需要的进程使用。

在Linux内存管理中，主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完成上述的内存调度。调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上，把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程，而不是部分页面，全部交换到磁盘上。

分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out，分页(Page)从磁盘重新回到内存的过程被称作Page-In。当内核需要一个分页时，但发现此分页不在物理内存中(因为已经被Page-Out了)，此时就发生了分页错误（Page Fault）。

当系统内核发现可运行内存变少时，就会通过Page-Out来释放一部分物理内 存。经管Page-Out不是经常发生，但是如果Page-out频繁不断的发生，直到当内核管理分页的时间超过运行程式的时间时，系统效能会急剧下降。 这时的系统已经运行非常慢或进入暂停状态，这种状态亦被称作thrashing(颠簸)。

2、vmstat命令

用法：

vmstat [ -f ] [ -i ] [ -s ] [ -I ] [ -t ] [ -v ] [ PhysicalVolume ... ] [ Interval [ Count ] ]

描述：

vmstat 命令报告关于内核线程、虚拟内存、磁盘、陷阱和 CPU 活动的统计信息。由 vmstat 命令生成的报告可以用于平衡系统负载活动。系统范围内的这些统计信息（所有的处理器中）都计算出以百分比表示的平均值，或者计算其总和。

如果调用 vmstat 命令时不带标志，则报告包含系统启动后虚拟内存活动的摘要。如果指定 -f 标志，则 vmstat 命令报告自从系统启动后派生的数量。PhysicalVolume 参数指定物理卷的名称。

Interval 参数指定每个报告之间的时间量（以秒计）。第一个报告包含系统启动后时间的统计信息。后续报告包含自从前一个报告起的时间间隔过程中所收集的统计信息。如果没有指定 Interval 参数，vmstat 命令生成单个报告然后退出。Count 参数只能和 Interval 参数一起指定。如果指定了 Count 参数，其值决定生成的报告数目和相互间隔的秒数。如果 Interval 参数被指定而没有 Count 参数，则连续生成报告。Count 参数不允许为 0。

参数：

-a：显示活跃和非活跃内存

-f：显示从系统启动至今的fork数量 。

-m：显示slabinfo

-n：只在开始时显示一次各字段名称。

-s：显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

delay：刷新时间间隔。如果不指定，只显示一条结果。

count：刷新次数。如果不指定刷新次数，但指定了刷新时间间隔，这时刷新次数为无穷。

-d：显示磁盘相关统计信息。

-p：显示指定磁盘分区统计信息

-S：使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte）。默认单位为K（1024 bytes）

-V：显示vmstat版本信息。

显示字段含义：

类别项目含义说明Procs（进程）r等待执行的任务数展示了正在执行和等待cpu资源的任务个数。当这个值超过了cpu个数，就会出现cpu瓶颈。B等待IO的进程数量 Memory(内存)swpd正在使用虚拟的内存大小，单位k free空闲内存大小 buff已用的buff大小，对块设备的读写进行缓冲 cache已用的cache大小，文件系统的cache inact非活跃内存大小，即被标明可回收的内存，区别于free和active具体含义见：概念补充（当使用-a选项时显示）active活跃的内存大小具体含义见：概念补充（当使用-a选项时显示）Swapsi每秒从交换区写入内存的大小（单位：kb/s） so每秒从内存写到交换区的大小 IObi每秒读取的块数（读磁盘）现在的Linux版本块的大小为1024bytesbo每秒写入的块数（写磁盘） systemin每秒中断数，包括时钟中断这两个值越大，会看到由内核消耗的cpu时间会越多cs每秒上下文切换数CPU（以百分比表示）Us用户进程执行消耗cpu时间(user time)us的值比较高时，说明用户进程消耗的cpu时间多，但是如果长期超过50%的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或其他措施了Sy系统进程消耗cpu时间(system time)sys的值过高时，说明系统内核消耗的cpu资源多，这个不是良性的表现，我们应该检查原因。Id空闲时间(包括IO等待时间) wa等待IO时间Wa过高时，说明io等待比较严重，这可能是由于磁盘大量随机访问造成的，也有可能是磁盘的带宽出现瓶颈。

3、示例

1、要显示引导后的统计信息摘要，请输入：

vmstat

2、要显示 2 秒时间间隔的 5 个摘要，请输入：

vmstat 2 5

3、第一次摘要包含引导后的时间统计信息。

要显示引导后包括逻辑磁盘 scdisk13 和 scdisk14 的统计信息摘要，请输入：

vmstat scdisk13 scdisk14

4、要显示派生统计信息，请输入：

vmstat  -f

5、要显示各事件的计数，请输入：

vmstat -s

6、要显示 vmstat的每一输出栏旁边的时间戳记，请输入：

vmstat -t

7、要以另一套输出栏显示新的 I/O 定向视图，请输入：

vmstat -I

8、要显示所有可用的 VMM 统计信息，请输入：

vmstat -vs

4、常见问题处理

（1）、如果r经常大于4，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。

（2）如果pi，po长期不等于0，表示内存不足。

（3）如果disk经常不等于0，且在b中的队列大于3，表示io性能不好。

1)如果在processes中运行的序列(process r)是连续的大于在系统中的CPU的个数表示系统现在运行比较慢,有多数的进程等待CPU。

2)如果r的输出数大于系统中可用CPU个数的4倍的话,则系统面临着CPU短缺的问题,或者是CPU的速率过低,系统中有多数的进程在等待CPU,造成系统中进程运行过慢。

3)如果空闲时间(cpu id)持续为0并且系统时间(cpu sy)是用户时间的两倍(cpu us)系统则面临着CPU资源的短缺。

解决办法:

当发生以上问题的时候请先调整应用程序对CPU的占用情况.使得应用程序能够更有 效的使用CPU.同时可以考虑增加更多的CPU.  关于CPU的使用情况还可以结合mpstat,  ps aux top  prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的CPU的使用情况,和那些进程在占用大量的CPU时间.一般情况下，应用程序的问题会比较大一些.比如一些 sql语句不合理等等都会造成这样的现象.

内存问题现象:

内存的瓶颈是由scan rate (sr)来决定的.scan rate是通过每秒的始终算法来进行页扫描的.如果scan rate(sr)连续的大于每秒200页则表示可能存在内存缺陷.同样的如果page项中的pi和po这两栏表示每秒页面的调入的页数和每秒调出的页数. 如果该值经常为非零值,也有可能存在内存的瓶颈,当然,如果个别的时候不为0的话,属于正常的页面调度这个是虚拟内存的主要原理.

解决办法:

1.调节applications & servers使得对内存和cache的使用更加有效.

2.增加系统的内存.

3. Implement priority paging in s in pre solaris 8 versions by adding line "set priority paging=1" in /etc/system. Remove this line if upgrading from Solaris 7 to 8 & retaining old /etc/system file.

关于内存的使用情况还可以结ps aux top  prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的内存的使用情况,和那些进程在占用大量的内存.一般情况下，如果内存的占用率比较高,但是,CPU的占用很低 的时候,可以考虑是有很多的应用程序占用了内存没有释放,但是,并没有占用CPU时间,可以考虑应用程序,对于未占用CPU时间和一些后台的程序,释放内存的占用。

文章来源：http://www.lampbo.org/linux-xuexi/linux%E5%91%BD%E4%BB%A4%EF%BC%9Avmstat%E5%91%BD%E4%BB%A4%E8%AF%A6%E8%A7%A3.html