干货：3个Linux性能监控和优化命令详解

时间：2021-11-01 20:12:12

 干货：3个Linux性能监控和优化命令详解

小编为大家整理出了三个有关Linux性能监控和优化命令详细讲解，别看只有三个，但不影响他噎啊，本篇文章很长，涉及top命令、free命令和vmstat命令，真的是很详细的讲解，希望能帮到大家。

1 top命令

 

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。

下面详细介绍它的使用方法。top 是一个动态显示过程，即可以通过用户按键来不断刷新当前状态。如果在前台执行该命令，它将独占前台，直到用户终止该程序为止。

比较准确的说，top 命令提供了实时的对系统处理器的状态监视。它将显示系统中 CPU最“敏感”的任务列表。该命令可以按 CPU 使用。

内存使用和执行时间对任务进行排序；而且该命令的很多特性都可以通过交互式命令或者在个人定制文件中进行设定。

命令格式：

  1. top [参数] 

命令功能：

显示当前系统正在执行的进程的相关信息，包括进程ID、内存占用率、CPU占用率等

命令参数：

  • -b 批处理
  • -c 显示完整的治命令
  • -I 忽略失效过程
  • -s 保密模式
  • -S 累积模式
  • -i<时间> 设置间隔时间
  • -u<用户名> 指定用户名
  • -p<进程号> 指定进程
  • -n<次数> 循环显示的次数

使用实例：

实例1：显示进程信息

命令：top

输出：

  1. [root@TG1704 log]# toptop - 14:06:23 up 70 days, 16:44, 2 users, load average: 1.25, 1.32, 1.35Tasks: 206 total, 1 running, 205 sleeping, 0 stopped, 0 zombie 
  2.  
  3. Cpu(s): 5.9%us, 3.4%sy, 0.0%ni, 90.4%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.2%si, 0.0%st 
  4.  
  5. Mem: 32949016k total, 14411180k used, 18537836k free, 169884k buffers 
  6.  
  7. Swap: 32764556k total, 0k used, 32764556k free, 3612636k cached 
  8.  
  9. PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 
  10.  
  11. 28894 root 22 0 1501m 405m 10m S 52.2 1.3 2534:16 java 
  12.  
  13. 18249 root 18 0 3201m 1.9g 11m S 35.9 6.0 569:39.41 java 
  14.  
  15. 2808 root 25 0 3333m 1.0g 11m S 24.3 3.1 526:51.85 java 
  16.  
  17. 25668 root 23 0 3180m 704m 11m S 14.0 2.2 360:44.53 java 
  18.  
  19. 574 root 25 0 3168m 611m 10m S 12.6 1.9 556:59.63 java 
  20.  
  21. 1599 root 20 0 3237m 1.9g 11m S 12.3 6.2 262:01.14 java 
  22.  
  23. 1008 root 21 0 3147m 842m 10m S 0.3 2.6 4:31.08 java 
  24.  
  25. 13823 root 23 0 3031m 2.1g 10m S 0.3 6.8 176:57.34 java 
  26.  
  27. 28218 root 15 0 12760 1168 808 R 0.3 0.0 0:01.43 top 
  28.  
  29. 29062 root 20 0 1241m 227m 10m S 0.3 0.7 2:07.32 java 
  30.  
  31. 1 root 15 0 10368 684 572 S 0.0 0.0 1:30.85 init 
  32.  
  33. 2 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:01.01 migration/0 
  34.  
  35. 3 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 ksoftirqd/0 
  36.  
  37. 4 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/0 
  38.  
  39. 5 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.80 migration/1 
  40.  
  41. 6 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 ksoftirqd/1 
  42.  
  43. 7 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/1 
  44.  
  45. 8 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:20.59 migration/2 
  46.  
  47. 9 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.09 ksoftirqd/2 
  48.  
  49. 10 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/2 
  50.  
  51. 11 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:23.66 migration/3 
  52.  
  53. 12 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 ksoftirqd/3 
  54.  
  55. 13 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/3 
  56.  
  57. 14 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:20.29 migration/4 
  58.  
  59. 15 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.07 ksoftirqd/4 
  60.  
  61. 16 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/4 
  62.  
  63. 17 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:23.07 migration/5 
  64.  
  65. 18 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.07 ksoftirqd/5 
  66.  
  67. 19 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/5 
  68.  
  69. 20 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:17.16 migration/6 
  70.  
  71. 21 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 ksoftirqd/6 
  72.  
  73. 22 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/6 
  74.  
  75. 23 root RT -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:58.28 migration/7 

说明：

统计信息区：前五行是当前系统情况整体的统计信息区。下面我们看每一行信息的具体意义。

第一行，任务队列信息，同 uptime 命令的执行结果，具体参数说明情况如下：

  • 14:06:23：当前系统时间
  • up 70 days, 16:44：系统已经运行了70天16小时44分钟（在这期间系统没有重启过的吆！）
  • 2 users：当前有2个用户登录系统
  • 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。

第二行，Tasks — 任务（进程），具体信息说明如下：

系统现在共有 206 个进程，其中处于运行中的有1个，205 个在休眠（sleep），stoped状态的有0个，zombie 状态（僵尸）的有0个。

第三行，cpu状态信息，具体属性说明如下：

  • 5.9%us：用户空间占用CPU的百分比。
  • 3.4% sy：内核空间占用CPU的百分比。
  • 0.0% ni：改变过优先级的进程占用CPU的百分比
  • 90.4% id：空闲CPU百分比
  • 0.0% wa：IO等待占用CPU的百分比
  • 0.0% hi：硬中断（Hardware IRQ）占用CPU的百分比
  • 0.2% si：软中断（Software Interrupts）占用CPU的百分比

备注：在这里CPU的使用比率和windows概念不同，需要理解linux系统用户空间和内核空间的相关知识！

第四行，内存状态，具体信息如下：

  • 32949016k total — 物理内存总量（32GB）
  • 14411180k used — 使用中的内存总量（14GB）
  • 18537836k free — 空闲内存总量（18GB）
  • 169884k buffers — 缓存的内存量 （169M）

第五行，swap交换分区信息，具体信息说明如下：

  • 32764556k total — 交换区总量（32GB）
  • 0k used — 使用的交换区总量（0K）
  • 32764556k free — 空闲交换区总量（32GB）
  • 3612636k cached — 缓冲的交换区总量（3.6GB）

备注：

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：18537836k +169884k +3612636k = 22GB左右。

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，空行。

第七行以下：各进程（任务）的状态监控，项目列信息说明如下：

  • PID：进程id
  • USER：进程所有者
  • PR：进程优先级
  • NI：nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级
  • VIRT：进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
  • RES：进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
  • SHR：共享内存大小，单位kb
  • 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
  • %CPU：上次更新到现在的CPU时间占用百分比
  • %MEM：进程使用的物理内存百分比
  • TIME+：进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
  • COMMAND：进程名称（命令名/命令行）

其他使用技巧：

1.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：

图片

观察上图，服务器有16个逻辑CPU，实际上是4个物理CPU。再按数字键1，就会返回到top基本视图界面。

2.高亮显示当前运行进程

敲击键盘“b”（打开/关闭加亮效果），top的视图变化如下：

干货：3个Linux性能监控和优化命令详解

我们发现进程id为2570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。

3.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，在下图中进程ID为28894的java进程排在第一（cpu占用142%），进程ID为574的java进程排在第二（cpu占用16%）。

干货：3个Linux性能监控和优化命令详解

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：

干货：3个Linux性能监控和优化命令详解

可以看到，top默认的排序列是“%CPU”。

4.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，视图现在已经按照%MEM来排序。

2、free 命令

 

free命令可以显示Linux系统中空闲的、已用的物理内存及swap内存,及被内核使用的buffer。在Linux系统监控的工具中，free命令是最经常使用的命令之一。

1．命令格式：

free [参数]

2．命令功能：

free 命令显示系统使用和空闲的内存情况，包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存。共享内存将被忽略

3．命令参数：

  • -b 　以Byte为单位显示内存使用情况。
  • -k 　以KB为单位显示内存使用情况。
  • -m 　以MB为单位显示内存使用情况。
  • -g 以GB为单位显示内存使用情况。
  • -o 　不显示缓冲区调节列。
  • -s <间隔秒数> 　持续观察内存使用状况。
  • -t 　显示内存总和列。
  • -V 　显示版本信息。

4．使用实例：

实例1：显示内存使用情况

命令：

  1. free 
  2.  
  3. free -g 
  4.  
  5. free -m 

输出：

  1. [root@SF1150 service]# free 
  2.  
  3. total used free shared buffers cached 
  4.  
  5. Mem: 32940112 30841684 2098428 0 4545340 11363424-/+ buffers/cache: 14932920 18007192Swap: 32764556 1944984 30819572[root@SF1150 service]# free -g 
  6.  
  7. total used free shared buffers cached 
  8.  
  9. Mem: 31 29 2 0 4 10-/+ buffers/cache: 14 17Swap: 31 1 29[root@SF1150 service]# free -m 
  10.  
  11. total used free shared buffers cached 
  12.  
  13. Mem: 32168 30119 2048 0 4438 11097-/+ buffers/cache: 14583 17584Swap: 31996 1899 30097 

说明：

下面是对这些数值的解释：

  • total:总计物理内存的大小。
  • used:已使用多大。
  • free:可用有多少。
  • Shared:多个进程共享的内存总额。
  • Buffers/cached:磁盘缓存的大小。

第三行(-/+ buffers/cached):

  • used:已使用多大。
  • free:可用有多少。

第四行是交换分区SWAP的，也就是我们通常所说的虚拟内存。

区别：第二行(mem)的used/free与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别。

这两个的区别在于使用的角度来看，第一行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是 2098428 KB，已用内存是30841684KB，其中包括，内核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached。

第三行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。

所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached。

如本机情况的可用内存为：

18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB

接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。

当可用内存少于额定值的时候，就会开会进行交换.如何看额定值：

命令：

  1. cat /proc/meminfo 

输出：

  1. [root@SF1150 service]# cat /proc/meminfoMemTotal: 32940112 kB 
  2.  
  3. MemFree: 2096700 kB 
  4.  
  5. Buffers: 4545340 kB 
  6.  
  7. Cached: 11364056 kB 
  8.  
  9. SwapCached: 1896080 kB 
  10.  
  11. Active: 22739776 kB 
  12.  
  13. Inactive: 7427836 kB 
  14.  
  15. HighTotal: 0 kB 
  16.  
  17. HighFree: 0 kB 
  18.  
  19. LowTotal: 32940112 kB 
  20.  
  21. LowFree: 2096700 kB 
  22.  
  23. SwapTotal: 32764556 kB 
  24.  
  25. SwapFree: 30819572 kB 
  26.  
  27. Dirty: 164 kB 
  28.  
  29. Writeback: 0 kB 
  30.  
  31. AnonPages: 14153592 kB 
  32.  
  33. Mapped: 20748 kB 
  34.  
  35. Slab: 590232 kB 
  36.  
  37. PageTables: 34200 kB 
  38.  
  39. NFS_Unstable: 0 kB 
  40.  
  41. Bounce: 0 kB 
  42.  
  43. CommitLimit: 49234612 kB 
  44.  
  45. Committed_AS: 23247544 kB 
  46.  
  47. VmallocTotal: 34359738367 kB 
  48.  
  49. VmallocUsed: 278840 kB 
  50.  
  51. VmallocChunk: 34359459371 kB 
  52.  
  53. HugePages_Total: 0HugePages_Free: 0HugePages_Rsvd: 0Hugepagesize: 2048 kB 

交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数：　

  1. 减少缓冲与页面cache的大小，
  2. 将系统V类型的内存页面交换出去，　
  3. 换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页，也就是物理内存不足）。

事实上，少量地使用swap是不是影响到系统性能的。

那 buffers 和 cached 都是缓存，两者有什么区别呢？

为了提高磁盘存取效率，Linux 做了一些精心的设计，除了对 dentry 进行缓存(用于VFS，加速文件路径名到 inode 的转换），还采取了两种主要 Cache 方式：Buffer Cache 和Page Cache。前者针对磁盘块的读写，后者针对文件 inode 的读写。这些 Cache 有效缩短了 I/O 系统调用（比如 read，write，getdents）的时间。

磁盘的操作有逻辑级（文件系统）和物理级（磁盘块），这两种Cache就是分别缓存逻辑和物理级数据的。

Page cache 实际上是针对文件系统的，是文件的缓存，在文件层面上的数据会缓存到page cache。文件的逻辑层需要映射到实际的物理磁盘，这种映射关系由文件系统来完成。当 page cache 的数据需要刷新时，page cache 中的数据交给 buffer cache，因为Buffer Cache 就是缓存磁盘块的。但是这种处理在 2.6 版本的内核之后就变的很简单了，没有真正意义上的 cache 操作。

Buffer cache 是针对磁盘块的缓存，也就是在没有文件系统的情况下，直接对磁盘进行操作的数据会缓存到buffer cache中，例如，文件系统的元数据都会缓存到buffer cache中。

简单说来，page cache 用来缓存文件数据，buffer cache 用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下，对文件操作，那么数据会缓存到 page cache，如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写，那么数据会缓存到 buffer cache。

所以我们看linux，只要不用swap的交换空间,就不用担心自己的内存太少.如果常常swap用很多，可能你就要考虑加物理内存了。这也是linux看内存是否够用的标准。

如果是应用服务器的话，一般只看第二行，+buffers/cache,即对应用程序来说free的内存太少了，也是该考虑优化程序或加内存了。

实例2：以总和的形式显示内存的使用信息

命令：

  1. free -t 

输出：

  1. [root@SF1150 service]# free -t 
  2.  
  3. total used free shared buffers cached 
  4.  
  5. Mem: 32940112 30845024 2095088 0 4545340 11364324-/+ buffers/cache: 14935360 18004752Swap: 32764556 1944984 30819572Total: 65704668 32790008 32914660[root@SF1150 service]# 

实例3：周期性的查询内存使用信息

命令：

  1. free -s 10 

输出：

  1. [root@SF1150 service]# free -s 10 
  2.  
  3. total used free shared buffers cached 
  4.  
  5. Mem: 32940112 30844528 2095584 0 4545340 11364380-/+ buffers/cache: 14934808 18005304Swap: 32764556 1944984 30819572 
  6.  
  7. total used free shared buffers cached 
  8.  
  9. Mem: 32940112 30843932 2096180 0 4545340 11364388-/+ buffers/cache: 14934204 18005908Swap: 32764556 1944984 30819572 

3、vmstat

 

vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控。他是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。vmstat 工具提供了一种低开销的系统性能观察方式。因为 vmstat 本身就是低开销工具，在非常高负荷的服务器上，你需要查看并监控系统的健康情况,在控制窗口还是能够使用vmstat 输出结果。在学习vmstat命令前，我们先了解一下Linux系统中关于物理内存和虚拟内存相关信息。

物理内存和虚拟内存区别：

我们知道，直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多，因此，我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成，而内存是有限的，这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念。

物理内存就是系统硬件提供的内存大小，是真正的内存，相对于物理内存，在linux下还有一个虚拟内存的概念，虚拟内存就是为了满足物理内存的不足而提出的策略，它是利用磁盘空间虚拟出的一块逻辑内存，用作虚拟内存的磁盘空间被称为交换空间（Swap Space）。

作为物理内存的扩展，linux会在物理内存不足时，使用交换分区的虚拟内存，更详细的说，就是内核会将暂时不用的内存块信息写到交换空间，这样以来，物理内存得到了释放，这块内存就可以用于其free命令可以显示Linux系统中空闲的、已用的物理内存及swap内存,及被内核使用的buffer。在Linux系统监控的工具中，free命令是最经常使用的命令之一。

1．命令格式：

free [参数]

2．命令功能：

free 命令显示系统使用和空闲的内存情况，包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存。共享内存将被忽略

3．命令参数：

  • -b 　以Byte为单位显示内存使用情况。
  • -k 　以KB为单位显示内存使用情况。
  • -m 　以MB为单位显示内存使用情况。
  • -g 以GB为单位显示内存使用情况。
  • -o 　不显示缓冲区调节列。
  • -s<间隔秒数> 　持续观察内存使用状况。
  • -t 　显示内存总和列。
  • -V 　显示版本信息。

4．使用实例：

实例1：显示内存使用情况

命令：

  1. free 
  2.  
  3. free -g 
  4.  
  5. free -m 

输出：

  1. [root@SF1150 service]# free 
  2.  
  3. total used free shared buffers cached 
  4.  
  5. Mem: 32940112 30841684 2098428 0 4545340 11363424-/+ buffers/cache: 14932920 18007192Swap: 32764556 1944984 30819572[root@SF1150 service]# free -g 
  6.  
  7. total used free shared buffers cached 
  8.  
  9. Mem: 31 29 2 0 4 10-/+ buffers/cache: 14 17Swap: 31 1 29[root@SF1150 service]# free -m 
  10.  
  11. total used free shared buffers cached 
  12.  
  13. Mem: 32168 30119 2048 0 4438 11097-/+ buffers/cache: 14583 17584Swap: 31996 1899 30097 

它目的，当需要用到原始的内容时，这些信息会被重新从交换空间读入物理内存。

linux的内存管理采取的是分页存取机制，为了保证物理内存能得到充分的利用，内核会在适当的时候将物理内存中不经常使用的数据块自动交换到虚拟内存中，而将经常使用的信息保留到物理内存。

要深入了解linux内存运行机制，需要知道下面提到的几个方面：

首先，Linux系统会不时的进行页面交换操作，以保持尽可能多的空闲物理内存，即使并没有什么事情需要内存，Linux也会交换出暂时不用的内存页面。这可以避免等待交换所需的时间。

其次，linux进行页面交换是有条件的，不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存，linux内核根据”最近最经常使用“算法，仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟内存，有时我们会看到这么一个现象：linux物理内存还有很多，但是交换空间也使用了很多。其实，这并不奇怪，例如，一个占用很大内存的进程运行时，需要耗费很多内存资源，此时就会有一些不常用页面文件被交换到虚拟内存中，但后来这个占用很多内存资源的进程结束并释放了很多内存时，刚才被交换出去的页面文件并不会自动的交换进物理内存，除非有这个必要，那么此刻系统物理内存就会空闲很多，同时交换空间也在被使用，就出现了刚才所说的现象了。关于这点，不用担心什么，只要知道是怎么一回事就可以了。

最后，交换空间的页面在使用时会首先被交换到物理内存，如果此时没有足够的物理内存来容纳这些页面，它们又会被马上交换出去，如此以来，虚拟内存中可能没有足够空间来存储这些交换页面，最终会导致linux出现假死机、服务异常等问题，linux虽然可以在一段时间内自行恢复，但是恢复后的系统已经基本不可用了。

因此，合理规划和设计linux内存的使用，是非常重要的。

虚拟内存原理：

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*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)。

1．命令格式：

  1. vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]] 
  2.  
  3. vmstat [-s] [-n] [-S unit] 
  4.  
  5. vmstat [-m] [-n] [delay [ count]] 
  6.  
  7. vmstat [-d] [-n] [delay [ count]] 
  8.  
  9. vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]] 
  10.  
  11. vmstat [-f] 
  12.  
  13. vmstat [-V] 

2．命令功能：

用来显示虚拟内存的信息

3．命令参数：

  • -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。

4．使用实例：

实例1：显示虚拟内存使用情况

命令：

  1. vmstat 

输出：

说明：

字段说明：

Procs（进程）：

  • r: 运行队列中进程数量
  • b: 等待IO的进程数量
  • Memory（内存）：
  • swpd: 使用虚拟内存大小
  • free: 可用内存大小
  • buff: 用作缓冲的内存大小
  • cache: 用作缓存的内存大小

Swap：

  • si: 每秒从交换区写到内存的大小
  • so: 每秒写入交换区的内存大小
  • IO：（现在的Linux版本块的大小为1024bytes）
  • bi: 每秒读取的块数
  • bo: 每秒写入的块数

系统：

  • in: 每秒中断数，包括时钟中断。
  • cs: 每秒上下文切换数。
  • CPU（以百分比表示）：
  • us: 用户进程执行时间(user time)
  • sy: 系统进程执行时间(system time)
  • id: 空闲时间(包括IO等待时间),*处理器的空闲时间 。以百分比表示。
  • wa: 等待IO时间

备注：如果 r经常大于 4 ，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。如果pi，po 长期不等于0，表示内存不足。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。Linux在具有高稳定性、可靠性的同时，具有很好的可伸缩性和扩展性，能够针对不同的应用和硬件环境调整，优化出满足当前应用需要的最佳性能。因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时，了解系统性能分析工具是至关重要的。

命令：

  1. vmstat 5 5 

表示在5秒时间内进行5次采样。将得到一个数据汇总他能够反映真正的系统情况。

实例2：显示活跃和非活跃内存

命令：

  1. vmstat -a 2 5 

输出：

  1. [root@localhost ~]# vmstat -a 2 5procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------ 
  2.  
  3. r b swpd free inact active si so bi bo in cs us sy id wa st 0 0 0 3029752 387728 513008 0 0 0 2 3 2 0 0 100 0 0 
  4.  
  5. 0 0 0 3029752 387728 513076 0 0 0 0 1005 34 0 0 100 0 0 
  6.  
  7. 0 0 0 3029752 387728 513076 0 0 0 22 1004 36 0 0 100 0 0 
  8.  
  9. 0 0 0 3029752 387728 513076 0 0 0 0 1004 33 0 0 100 0 0 
  10.  
  11. 0 0 0 3029752 387728 513076 0 0 0 0 1003 32 0 0 100 0 0 

说明：

使用-a选项显示活跃和非活跃内存时，所显示的内容除增加inact和active外，其他显示内容与例子1相同。

字段说明：

  • Memory（内存）
  • inact: 非活跃内存大小（当使用-a选项时显示）
  • active: 活跃的内存大小（当使用-a选项时显示）

实例3：查看系统已经fork了多少次

命令：

  1. vmstat -f 

输出：

  1. [root@SCF1129 ~]# vmstat -f 
  2.  
  3. 12744849 forks 
  4.  
  5. [root@SCF1129 ~]# 

说明：

这个数据是从/proc/stat中的processes字段里取得的

实例4：查看内存使用的详细信息

命令：

  1. vmstat -s 

输出：

  1. [root@localhost ~]# vmstat -s 4043760 total memory 
  2.  
  3. 1013884 used memory 513012 active memory 387728 inactive memory 3029876 free memory 199616 buffer memory 690980 swap cache 6096656 total swap 0 used swap 6096656 free swap 83587 non-nice user cpu ticks 132 nice user cpu ticks 278599 system cpu ticks 913344692 idle cpu ticks 814550 IO-wait cpu ticks 10547 IRQ cpu ticks 21261 softirq cpu ticks 0 stolen cpu ticks 310215 pages paged in 
  4.  
  5. 14254652 pages paged out 0 pages swapped in 
  6.  
  7. 0 pages swapped out 288374745 interrupts 146680577 CPU context switches 1351868832 boot time 367291 forks 

说明：

这些信息的分别来自于/proc/meminfo,/proc/stat和/proc/vmstat。

实例5：查看磁盘的读/写

命令：

  1. vmstat -d 

输出：

  1. [root@localhost ~]# vmstat -ddisk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------ 
  2.  
  3. total merged sectors ms total merged sectors ms cur sec 
  4.  
  5. ram0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  6.  
  7. ram1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  8.  
  9. ram2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  10.  
  11. ram3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  12.  
  13. ram4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  14.  
  15. ram5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  16.  
  17. ram6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  18.  
  19. ram7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  20.  
  21. ram8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  22.  
  23. ram9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  24.  
  25. ram10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  26.  
  27. ram11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  28.  
  29. ram12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  30.  
  31. ram13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  32.  
  33. ram14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  34.  
  35. ram15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  36.  
  37. sda 33381 6455 615407 63224 2068111 1495416 28508288 15990289 0 10491 
  38.  
  39. hdc 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  40.  
  41. fd0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  42.  
  43. md0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
  44.  
  45. [root@localhost ~]# 

说明：

这些信息主要来自于/proc/diskstats.

merged:表示一次来自于合并的写/读请求,一般系统会把多个连接/邻近的读/写请求合并到一起来操作.

实例6：查看/dev/sda1磁盘的读/写

命令：

输出：

  1. [root@SCF1129 ~]# df文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点 
  2.  
  3. /dev/sda3 1119336548 27642068 1034835500 3% /tmpfs 32978376 0 32978376 0% /dev/shm 
  4.  
  5. /dev/sda1 1032088 59604 920056 7% /boot 
  6.  
  7. [root@SCF1129 ~]# vmstat -p /dev/sda1sda1 reads read sectors writes requested writes 18607 4249978 6 48[root@SCF1129 ~]# vmstat -p /dev/sda3sda3 reads read sectors writes requested writes 429350 35176268 28998789 980301488[root@SCF1129 ~]# 

说明：

这些信息主要来自于/proc/diskstats。

reads:来自于这个分区的读的次数。

read sectors:来自于这个分区的读扇区的次数。

writes:来自于这个分区的写的次数。

requested writes:来自于这个分区的写请求次数。

实例7：查看系统的 slab 信息

命令：

  1. vmstat -m 

输出：

  1. [root@localhost ~]# vmstat -mCache 
  2.  
  3. Num Total Size Pages 
  4.  
  5. ip_conntrack_expect 0 0 136 28 
  6.  
  7. ip_conntrack 3 13 304 13 
  8.  
  9. ip_fib_alias 11 59 64 59 
  10.  
  11. ip_fib_hash 11 59 64 59 
  12.  
  13. AF_VMCI 0 0 960 4 
  14.  
  15. bio_map_info 100 105 1064 7 
  16.  
  17. dm_mpath 0 0 1064 7 
  18.  
  19. jbd_4k 0 0 4096 1 
  20.  
  21. dm_uevent 0 0 2608 3 
  22.  
  23. dm_tio 0 0 24 144 
  24.  
  25. dm_io 0 0 48 77 
  26.  
  27. scsi_cmd_cache 10 10 384 10 
  28.  
  29. sgpool-128 32 32 4096 1 
  30.  
  31. sgpool-64 32 32 2048 2 
  32.  
  33. sgpool-32 32 32 1024 4 
  34.  
  35. sgpool-16 32 32 512 8 
  36.  
  37. sgpool-8 45 45 256 15 
  38.  
  39. scsi_io_context 0 0 112 34 
  40.  
  41. ext3_inode_cache 51080 51105 760 5 
  42.  
  43. ext3_xattr 36 88 88 44 
  44.  
  45. journal_handle 18 144 24 144 
  46.  
  47. journal_head 56 80 96 40 
  48.  
  49. revoke_table 4 202 16 202 
  50.  
  51. revoke_record 0 0 32 112 
  52.  
  53. uhci_urb_priv 0 0 56 67 
  54.  
  55. UNIX 13 33 704 11 
  56.  
  57. flow_cache 0 0 128 30 
  58.  
  59. msi_cache 33 59 64 59 
  60.  
  61. cfq_ioc_pool 14 90 128 30 
  62.  
  63. cfq_pool 12 90 216 18 
  64.  
  65. crq_pool 16 96 80 48 
  66.  
  67. deadline_drq 0 0 80 48 
  68.  
  69. as_arq 0 0 96 40 
  70.  
  71. mqueue_inode_cache 1 4 896 4 
  72.  
  73. isofs_inode_cache 0 0 608 6 
  74.  
  75. hugetlbfs_inode_cache 1 7 576 7 
  76.  
  77. Cache Num Total Size Pages 
  78.  
  79. ext2_inode_cache 0 0 720 5 
  80.  
  81. ext2_xattr 0 0 88 44 
  82.  
  83. dnotify_cache 0 0 40 92 
  84.  
  85. dquot 0 0 256 15 
  86.  
  87. eventpoll_pwq 3 53 72 53 
  88.  
  89. eventpoll_epi 3 20 192 20 
  90.  
  91. inotify_event_cache 0 0 40 92 
  92.  
  93. inotify_watch_cache 1 53 72 53 
  94.  
  95. kioctx 0 0 320 12 
  96.  
  97. kiocb 0 0 256 15 
  98.  
  99. fasync_cache 0 0 24 144 
  100.  
  101. shmem_inode_cache 254 290 768 5 
  102.  
  103. posix_timers_cache 0 0 128 30 
  104.  
  105. uid_cache 0 0 128 30 
  106.  
  107. ip_mrt_cache 0 0 128 30 
  108.  
  109. tcp_bind_bucket 3 112 32 112 
  110.  
  111. inet_peer_cache 0 0 128 30 
  112.  
  113. secpath_cache 0 0 64 59 
  114.  
  115. xfrm_dst_cache 0 0 384 10 
  116.  
  117. ip_dst_cache 5 10 384 10 
  118.  
  119. arp_cache 1 15 256 15 
  120.  
  121. RAW 3 5 768 5 
  122.  
  123. UDP 5 10 768 5 
  124.  
  125. tw_sock_TCP 0 0 192 20 
  126.  
  127. request_sock_TCP 0 0 128 30 
  128.  
  129. TCP 4 5 1600 5 
  130.  
  131. blkdev_ioc 14 118 64 59 
  132.  
  133. blkdev_queue 20 30 1576 5 
  134.  
  135. blkdev_requests 13 42 272 14 
  136.  
  137. biovec-256 7 7 4096 1 
  138.  
  139. biovec-128 7 8 2048 2 
  140.  
  141. biovec-64 7 8 1024 4 
  142.  
  143. biovec-16 7 15 256 15 
  144.  
  145. biovec-4 7 59 64 59 
  146.  
  147. biovec-1 23 202 16 202 
  148.  
  149. bio 270 270 128 30 
  150.  
  151. utrace_engine_cache 0 0 64 59 
  152.  
  153. Cache Num Total Size Pages 
  154.  
  155. utrace_cache 0 0 64 59 
  156.  
  157. sock_inode_cache 33 48 640 6 
  158.  
  159. skbuff_fclone_cache 7 7 512 7 
  160.  
  161. skbuff_head_cache 319 390 256 15 
  162.  
  163. file_lock_cache 1 22 176 22 
  164.  
  165. Acpi-Operand 4136 4248 64 59 
  166.  
  167. Acpi-ParseExt 0 0 64 59 
  168.  
  169. Acpi-Parse 0 0 40 92 
  170.  
  171. Acpi-State 0 0 80 48 
  172.  
  173. Acpi-Namespace 2871 2912 32 112 
  174.  
  175. delayacct_cache 81 295 64 59 
  176.  
  177. taskstats_cache 4 53 72 53 
  178.  
  179. proc_inode_cache 1427 1440 592 6 
  180.  
  181. sigqueue 0 0 160 24 
  182.  
  183. radix_tree_node 13166 13188 536 7 
  184.  
  185. bdev_cache 23 24 832 4 
  186.  
  187. sysfs_dir_cache 5370 5412 88 44 
  188.  
  189. mnt_cache 26 30 256 15 
  190.  
  191. inode_cache 2009 2009 560 7 
  192.  
  193. dentry_cache 60952 61020 216 18 
  194.  
  195. filp 479 1305 256 15 
  196.  
  197. names_cache 3 3 4096 1 
  198.  
  199. avc_node 14 53 72 53 
  200.  
  201. selinux_inode_security 994 1200 80 48 
  202.  
  203. key_jar 2 20 192 20 
  204.  
  205. idr_layer_cache 74 77 528 7 
  206.  
  207. buffer_head 164045 164800 96 40 
  208.  
  209. mm_struct 51 56 896 4 
  210.  
  211. vm_area_struct 1142 1958 176 22 
  212.  
  213. fs_cache 35 177 64 59 
  214.  
  215. files_cache 36 55 768 5 
  216.  
  217. signal_cache 72 162 832 9 
  218.  
  219. sighand_cache 68 84 2112 3 
  220.  
  221. task_struct 76 80 1888 2 
  222.  
  223. anon_vma 458 864 24 144 
  224.  
  225. pid 83 295 64 59 
  226.  
  227. shared_policy_node 0 0 48 77 
  228.  
  229. Cache Num Total Size Pages 
  230.  
  231. numa_policy 37 144 24 144 
  232.  
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这组信息来自于/proc/slabinfo。

slab:由于内核会有许多小对象，这些对象构造销毁十分频繁，比如i-node，dentry，这些对象如果每次构建的时候就向内存要一个页(4kb)，而其实只有几个字节，这样就会非常浪费，为了解决这个问题，就引入了一种新的机制来处理在同一个页框中如何分配小存储区，而slab可以对小对象进行分配,这样就不用为每一个对象分配页框，从而节省了空间，内核对一些小对象创建析构很频繁，slab对这些小对象进行缓冲,可以重复利用,减少内存分配次数。

原文地址： https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4Nzg5Nzc5OA==&mid=2651696418&idx=1&sn=c0a56f7acbbda601e02db23563b5813d&chksm=8bcb6e8bbcbce79dc5bde8efb7ea42e6dabd6d02d62d1ad0e85779ac999bd2ab3cc70dc64ac3&mpshare=1&

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