内容简介:top命令是Linux下常用的性能分析工具,能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况,类似于Windows的任务管理器。这里,我对top命令中所展示的信息做一个简要梳理。我们可以把top信息分为两个部分,第一部分是系统信息,第二部分是进程信息。
top命令是 Linux 下常用的性能分析工具,能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况,类似于Windows的任务管理器。
这里,我对top命令中所展示的信息做一个简要梳理。
我们可以把top信息分为两个部分,第一部分是系统信息,第二部分是进程信息。
1 系统信息
在上半部分,显示的系统信息。
1.1 系统时间、用户数和系统负载
top - 18:13:21 up 10 days, 21:24, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05
18:13:21
指的是系统当前时间, up 10 days, 21:24
指的是系统从启动到现在经历过的时间。
2 users
指的是当前登录的用户数。
load average: 0.00, 0.01, 0.05
指的是当前系统的负载情况。其中三个数值分别代表系统1分钟、5分钟、15分钟的CPU负载信息。
注:上边的信息也可以通过 uptime
命令来拿到。
1.1.1 用户信息
通过 who
命令也可获取到当前登录的用户信息。
pts
表示使用SSH远程登录而来,第三列表示登录时间,第四列表示是从哪个IP登录而来。
通过 w
命令可以获取登录用户的更多信息
最后一列是该用户执行的信息,什么都没做显示的是 -bash
。
使用 history
命令获取当前用户的操作历史,查看 ~/.bash_history
也可以获取同样的记录。
1.1.2 系统负载
load是什么?
以单核CPU为例,单核CPU的load满载为1,表示每个处理时刻的cpu都有任务要处理。load可以大于1,大于1说明有任务没有被IO阻塞,而是受限于CPU性能。
Linux命令中获取的系统负载,实际上都取自 /proc/loadavg
。在/proc/目录中,mount的是一种叫proc的Linux伪文件系统,主要被用作获取内核数据结构的接口。
要了解 /proc/loadavg
逻辑,可以直接查看对应的内核代码 Linux v5.5 fs/proc/loadavg.c
static int loadavg_proc_show(struct seq_file *m, void *v) { unsigned long avnrun[3]; get_avenrun(avnrun, FIXED_1/200, 0); seq_printf(m, "%lu.%02lu %lu.%02lu %lu.%02lu %ld/%d %d\n", LOAD_INT(avnrun[0]), LOAD_FRAC(avnrun[0]), LOAD_INT(avnrun[1]), LOAD_FRAC(avnrun[1]), LOAD_INT(avnrun[2]), LOAD_FRAC(avnrun[2]), nr_running(), nr_threads, idr_get_cursor(&task_active_pid_ns(current)->idr) - 1); return 0; }
avenrun数组中的高21位存放的是整数,低11位存放的是小数,avenrun数组是由操作系统每5s刷新产生。他的计算公式比较复杂,但整体上是和操作系统中 运行中任务数(TASK_RUNNING)
和 不可中断的睡眠任务数(TASK_UNINTERRUPTIBLE)
正相关。
一般情况下,单核CPU的load应该在1以下。0.7-1之间是比较合适的区间。当load=1时,说明系统已经没有额外的资源处理任务。当load>5,说明系统已经不堪重负。
通常情况下,我们最关心的还是load15,如果load15过高,说明系统处于高位很久了。之后再看看load5和load1,如果已经恢复到正常水平,那么就不要紧。
进程含义
- TASK_RUNNING 进程处于运行(它是系统的当前进程)或者准备运行状态(它在等待系统将CPU分配给它)
- TASK_INTERRUPTIBLE 等待某个条件:中断、信号或能唤醒进程的资源
- TASK_UNINTERRUPTIBLE 处于睡眠状态,信号无法唤醒它。
- TASK_STOPPED 进程停止,当进程收到SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN或SIGTTOU信号时就会进入次状态
- TASK_TRACED 进程执行被调试器停止(调试程序使用ptrace()系统调用来监控程序)
- EXIT_ZOMBIE 进程执行停止,但父进程还没调用wait4()或waitpid()来获取该进程返回信息。
- EXIT_DEAD 进程的最终状态,父进程调用wait4()或waitpid()来获取该进程返回信息,内核即将移除该进程。
1.2 任务信息
Tasks: 241 total, 1 running, 240 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
在第二行,显示的是操作系统当前的任务总数、正在运行的任务数、处于睡眠状态的任务数、停止的任务数、僵死的任务数。
1.3 CPU信息
%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
在第三行,显示的是cpu的一些信息。
要理解CPU信息,就需要先了解Kernel space和User space。简单来说,Kernel space 是 Linux 内核的运行空间,User space 是用户程序的运行空间。为了安全,它们是隔离的,即使用户的程序崩溃了,内核也不受影响。Kernel space 可以执行任意命令,调用系统的一切资源;User space 只能执行简单的运算,不能直接调用系统资源,必须通过系统接口(又称 system call),才能向内核发出指令。再简单来说,就是各类加减乘除都是在用户空间进行的,而读写文件、网络IO都是需要切换到内核空间执行。
例如:在cp文件时,需要先将文件拷贝到内核空间的buffer上,再拷贝到用户空间的buffer上,之后再反过来,从用户空间buffer拷贝到内核空间buffer,最终再写到磁盘上。
上面这个例子中,等待打开文件属于wa,读取文件内容到内核空间buffer再同步到用户空间buffer属于sy,用户空间buffer之间转移属于us。
- us(user)CPU在用户空间运行时间百分比,但不包含renice值为负的任务占用的CPU的时间。
- sy(system)CPU在内核空间运行时间百分比。
- ni(nice)改变过优先级的进程占用CPU的百分比。范围是-20(最高优先级)到19(最低优先级)。
- id(idle)空闲CPU时间百分比。这个值越高,说明CPU越闲。
- wa(wait)CPU等待I/O时间百分比。wa过高说明IO性能有问题。
- hi(hard interrupt)CPU硬中断时间百分比。
- si(soft interrupt)CPU软中断时间百分比。
- st(stole time)只对虚拟机有效,表示分配给当前虚拟机的 CPU 时间之中,被同一台物理机上的其他虚拟机偷走的时间百分比
top默认显示的数据是所有cpu的平均值,如果想看每一个cpu的处理情况,按1即可,再按1返回;
1.4 内存信息和交换空间
KiB Mem : 2027952 total, 109736 free, 1137384 used, 780832 buff/cache KiB Swap: 4194300 total, 4176124 free, 18176 used. 641044 avail Mem
内存信息的单位是KiB
- total 当前系统管理的物理内存大小,上边的内存总量是2GB。
- free 空闲的物理内存量,上边的空闲内存是100MB+。
- used 使用的物理内存量,上边的使用内存是1GB+。
- buff/cache 用作内核缓存的物理内存量,上边的换存量是760MB+。
交换空间的单位也是KiB
- total 当前系统管理的交换空间大小,上边的交换空间总量是4GB。
- free 空闲的交换空间内存量,上边的空闲内存是4GB。
- used 使用的交换空间内存量,上边的使用内存是17MB+。
- avail Mem 可用于进程下一次分配的物理内存量,上边的可分配量是620MB+。
先来看看内存空间,total=used+free。但buff和cache是什么意思?
在Linux中,操作系统会把读取过的数据都缓存起来,以便下次读取时减少读取时间。即使程序运行结束,内存也不会自动释放。而buff和cache就是linux的缓存内存,这部分缓存内存会在其他程序需要更多内存,但free内存不够时被释放。
所以程序真实使用的内存数应该是real-used = used-buff-cache。上面的例子真实使用内存应该是340MB+。
我们也可以使用 free -m
来查看内存情况。
buff和cache的用途不同。buff是用来处理两个系统间速度不均衡的缓存,例如网卡的数据会存满一个buffer后,再由系统处理。cache是从硬盘读取文件到内存的缓存,例如使用vim编辑一个文件,这个文件就会被加载到内存。
2 进程信息
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 1491 mysql 20 0 2686220 116436 6264 S 0.3 5.7 12:14.69 mysqld 72189 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:12.23 kworker/0:0 1 root 20 0 191164 3296 2052 S 0.0 0.2 0:13.91 systemd
我们来分别看看每列的含义
- PID:进程的ID
- USER:进程所有者
- PR:进程的优先级别,越小越优先被执行
- NI:nice值
- VIRT:进程占用的虚拟内存,和RES加起来构成申请内存数。
- RES:进程占用的物理内存,指的是实际使用数,而不是申请内存数。
- SHR:进程使用的共享内存,进程单独占有的物理内存公式:RES-SHR。
- S:进程的状态。S表示休眠,R表示正在运行,Z表示僵死状态,N表示该进程优先值为负数
- %CPU:进程占用CPU的使用率
- %MEM:进程使用的物理内存和总内存的百分比
- TIME+:该进程启动后占用的总的CPU时间,即占用CPU使用时间的累加值。
- COMMAND:进程启动命令名称
调整优先级的方式
nice -n -20 xxx renice -20 -p pid
查看进程详细信息
查看全部进程信息,包含进程所有者、PID、PPID、启动以来耗费CPU时间、CMD等
ps -ef
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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