Linux下查看系统CPU和内存使用情况

CPU使用情况

1. top命令

   top应该最常用的一个用来查看系统资源使用情况的命令了。

   • 第一行：当时时间、系统运行时长、当前登录用户数、系统平均负载（三个值同loadavg命令）
   • 第二行：进程总数、正在运行进程数、睡眠进程数、停止进程数、僵尸进程数
   • 第三行：CPU信息，具体包括用户空间CPU占比，内核空间CPU占比，用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU时间百分比，空闲CPU时间百分比，等待输入输出的CPU时间百分比，CPU服务于硬件中断的CPU时间百分比，CPU服务于软件中断的CPU时间百分比，被虚拟机偷走的CPU时间百分比。
   • 第四行：物理内存统计数据，总量、空闲量、已使用量、缓存大小
   • 第五行：交换分区，即虚拟内存的统计数据
   • 从第七行开始，显示了各个进程的状态信息，称为任务区（Task Area）。部分列含义如下：
   • PR：进程优先级，范围为0-31，数值越低，优先级越高
   • NI：nice值，范围-20到19，用于调整进程优先级
   • VIRT：使用的虚拟内存总量
   • RES：进程使用的、未被换出的物理内存大小
   • SHR：共享内存大小
   • S：进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=停止 t=跟踪 Z=僵尸进程

• %CPU：上次更新到现在的 CPU 时间占用百分比。注意，在多核或多 CPU 环境中，如果进程是多线程的，而 top 不是在线程模式下运行的，该值由多个核的值累加，可能会大于 100%
  • %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

top命令还有以下常用小技巧：

1. 常用命令参数：-c显示完整命令、-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。

   2. 常用交互命令：h显示帮助画面、k终止一个进程、S切换到累计模式、m显示内存信息、M按照内存排序、P根据CPU排序、T根据时间排序等。

2. cat /proc/loadavg

   ubuntu@VM-16-2-ubuntu:~$ cat /proc/loadavg
   0.08 0.04 0.00 1/536 26312

   • 前三项分别是最近1分钟、5分钟和15分钟的系统平均负载。系统平均负载为在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数，包括正在CPU上运行或者等待运行的进程。

   • 第四项，分子是正在运行的进程数，分母是进程总数。

   • 最后一项是最近运行的进程ID号。

3. vmstat <采样时间间隔> <采样次数>

   • procs：r表示运行队列中等待的进程数，b表示等待io的进程数

   • memory：交换区大小、空闲大小、buff大小和cache大小。其中buff主要用来作目录、权限缓存，cache用来记忆打开过的文件，作为文件缓冲。

   • swap：si和so表示磁盘和内存间的页换入换出数量，单位为KB/秒

   • io：bi和bo分别表示发送数据和接收数据的设备块数

   • system：in和cs分别表示每秒中断数和每秒上下文切换次数

   • cpu

     • us： 用户CPU时间，曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上， 可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。
     • sy：系统CPU时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是IO操作频繁。
     • id：空闲 CPU时间，一般来说，id + us + sy = 100,一般我认为id是空闲CPU使用率， us是用户CPU使用率，sy是系统CPU使用率。
     • wa：CPU空闲时间
     • st：来自虚拟机偷取的CPU所占的百分比
     

内存使用情况

1. top命令，详情见前文。

2. free命令： 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 。具体参数包括：

   free [-K] #以Kb为单位显示内存使用情况
   free -g #以G为单位显示内存使用情况
   free -m #以G为单位显示内存使用情况
   free -t #以总和的形式显示内存使用情况
   free -s 1 #每秒显示1次

3. cat /proc/meminfo

内存信息里面的buffers和cached都是缓存，两者有什么区别？

1、Buffer（缓冲区）是系统两端处理速度平衡（从长时间尺度上看）时使用的。它的引入是为了减小短期内突发I/O的影响，起到流量整形的作用。比如生产者——消费者问题，他们产生和消耗资源的速度大体接近，加一个buffer可以抵消掉资源刚产生/消耗时的突然变化。
2、Cache（缓存）则是系统两端处理速度不匹配时的一种折衷策略。因为CPU和memory之间的速度差异越来越大，所以人们充分利用数据的局部性（locality）特征，通过使用存储系统分级（memory hierarchy）的策略来减小这种差异带来的影响。
3、假定以后存储器访问变得跟CPU做计算一样快，cache就可以消失，但是buffer依然存在。比如从网络上下载东西，瞬时速率可能会有较大变化，但从长期来看却是稳定的，这样就能通过引入一个buffer使得OS接收数据的速率更稳定，进一步减少对磁盘的伤害。
4、TLB（Translation Lookaside Buffer，翻译后备缓冲器）名字起错了，其实它是一个cache。

磁盘使用情况

1. df命令，同样地，可以使用-g，-m等参数调整数据单位

   

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