top free vmstat

来源：互联网发布：传奇霸业转生升级数据编辑：程序博客网时间：2024/05/22 12:58

有时候我们除了依赖一些服务器的监控软件来查看服务器的一些使用情况，更要掌握一些Linux服务器的查看使用状态的命令，比如你的网站突然崩溃了，或者访问速度像蜗牛一样，这时候就要看一下服务器本身是不是出问题了，比如内存被你的缓存redis给写爆啦，整理一下常用的 top free vmstat 三个命令

top | top -n 10

使用SSHClient客户端连接到远程Linux系统。使用top命令查看系统的当前运行的情况。如图对top命令执行的结果做了简单的图解，下面针对每一项做详细的解释。
top命令的第一行“top - 19:56:47 up 39 min, 3 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00”显示的内容依次为“系统当前时间、系统到目前为止已运行的时间、当前登录系统的用户数量、系统负载(任务队列的平均长度)三个值分别为1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值【这三个一般会小于1，如果持续高于5，请仔细查看那个程序影响系统的运行】”
top命令的第二行“Tasks: 120 total, 2 running, 118 sleeping, 0 stopped, 0 zombie”显示的内容依次“所有启动的进程数”、“正在运行的进程数”、“挂起的进程数”、“停止的进程数”、“僵尸进程数”。
top命令的第三行“Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st”显示的内容依次为“用户空间占用CPU百分比”、“内核空间占用CPU百分比”、“用户空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比”、“空闲CPU百分比”、“等待输入输出CPU时间百分比”、“CPU服务于硬件中断所耗费的时间总额”、“CPU服务软中断所耗费的时间总额”、“Steal Time”
top命令第四行“Mem: 508820k total, 480172k used, 28648k free, 41944k buffers”显示内容依次为“物理内存总量”、“已使用的物理内存”、“空闲物理内存”、“内核缓存内存量”。
top命令第5行“Swap: 392184k total, 0k used, 392184k free, 259152k cached”显示内容依次为“交换区总量”、“已使用交互区总量”、“空闲交换区总量”、“缓冲的交换区总量”。
top命令第5行“PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND ”显示内容依次为“进程ID”、“进程所有者”、“优先级”、“nice值，负值表示高优先级，正值表示低优先级”、“进程使用的虚拟内存总量”、“进程使用的、未被换出的物理内存大小”、“共享内存大小”、“进程状态”、“上次更新到现在的CPU时间占用百分比”、“进程使用的物理内存百分比”、“进程使用CPU总时间”、“命令名、命令行”。

序号列名含义

a    PID     进程idb    PPID    父进程idc    RUSER   Real user named    UID     进程所有者的用户ide    USER    进程所有者的用户名f    GROUP   进程所有者的组名g    TTY     启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为 ?h    PR      优先级i    NI      nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级j    P       最后使用的CPU，仅在多CPU环境下有意义k    %CPU    上次更新到现在的CPU时间占用百分比l    TIME    进程使用的CPU时间总计，单位秒m    TIME+   进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒n    %MEM    进程使用的物理内存百分比o    VIRT    进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RESp    SWAP    进程使用的虚拟内存中，被换出的大小，单位kb。q    RES     进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATAr    CODE    可执行代码占用的物理内存大小，单位kbs    DATA    可执行代码以外的部分(数据段+栈)占用的物理内存大小，单位kbt    SHR     共享内存大小，单位kbu    nFLT    页面错误次数v    nDRT    最后一次写入到现在，被修改过的页面数。w    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)x    COMMAND 命令名/命令行y    WCHAN   若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名

z Flags 任务标志，参考 sched.h

free -m

解释一下Linux上free命令的输出。

　　下面是free的运行结果，一共有4行。为了方便说明，我加上了列号。这样可以把free的输出看成一个二维数组FO(Free Output)。例如：

FO[2][1] = 24677460
FO[3][2] = 10321516

                   1          2          3          4          5          6
1              total       used       free     shared    buffers     cached
2 Mem:      24677460   23276064    1401396          0     870540   12084008
3 -/+ buffers/cache:   10321516   14355944
4 Swap:     25151484     224188   24927296

　　free的输出一共有四行，第四行为交换区的信息，分别是交换的总量（total），使用量（used）和有多少空闲的交换区（free），这个比较清楚，不说太多。

　　free输出地第二行和第三行是比较让人迷惑的。这两行都是说明内存使用情况的。第一列是总量（total），第二列是使用量（used），第三列是可用量（free）。

　　第一行的输出时从操作系统（OS）来看的。也就是说，从OS的角度来看，计算机上一共有:

24677460KB（缺省时free的单位为KB）物理内存，即FO[2][1]；
在这些物理内存中有23276064KB（即FO[2][2]）被使用了；
还用1401396KB（即FO[2][3]）是可用的；

这里得到第一个等式：

FO[2][1] = FO[2][2] + FO[2][3]

FO[2][4]表示被几个进程共享的内存的，现在已经deprecated，其值总是0（当然在一些系统上也可能不是0，主要取决于free命令是怎么实现的）。

FO[2][5]表示被OS buffer住的内存。FO[2][6]表示被OS cache的内存。在有些时候buffer和cache这两个词经常混用。不过在一些比较低层的软件里是要区分这两个词的，看老外的洋文:

A buffer is something that has yet to be "written" to disk.
A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.

也就是说buffer是用于存放要输出到disk（块设备）的数据的，而cache是存放从disk上读出的数据。这二者是为了提高IO性能的，并由OS管理。

Linux和其他成熟的操作系统（例如windows），为了提高IO read的性能，总是要多cache一些数据，这也就是为什么FO[2][6]（cached memory）比较大，而FO[2][3]比较小的原因。我们可以做一个简单的测试:

释放掉被系统cache占用的数据；
echo 3>/proc/sys/vm/drop_caches
读一个大文件，并记录时间；
关闭该文件；
重读这个大文件，并记录时间；

第二次读应该比第一次快很多。原来我做过一个BerkeleyDB的读操作，大概要读5G的文件，几千万条记录。在我的环境上，第二次读比第一次大概可以快9倍左右。

　　free输出的第二行是从一个应用程序的角度看系统内存的使用情况。

对于FO[3][2]，即-buffers/cache，表示一个应用程序认为系统被用掉多少内存；
对于FO[3][3]，即+buffers/cache，表示一个应用程序认为系统还有多少内存；

因为被系统cache和buffer占用的内存可以被快速回收，所以通常FO[3][3]比FO[2][3]会大很多。

这里还用两个等式：

FO[3][2] = FO[2][2] - FO[2][5] - FO[2][6]
FO[3][3] = FO[2][3] + FO[2][5] + FO[2][6]

这二者都不难理解。

　　free命令由procps.*.rpm提供（在Redhat系列的OS上）。free命令的所有输出值都是从/proc/meminfo中读出的。

在系统上可能有meminfo(2)这个函数，它就是为了解析/proc/meminfo的。procps这个包自己实现了meminfo()这个函数。可以下载一个procps的tar包看看具体实现，现在最新版式3.2.8。

vmstat 2 1 | vmstat 2

vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数

类别

项目

含义

说明

Procs（进程）

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。

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）

Swap

每秒从交换区写入内存的大小（单位：kb/s）

每秒从内存写到交换区的大小

每秒读取的块数（读磁盘）

现在的Linux版本块的大小为1024bytes

每秒写入的块数（写磁盘）

system

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

每秒上下文切换数

CPU（以百分比表示）

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

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。

空闲时间(包括IO等待时间)

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。

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