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一、top 命令介绍
相信每个运维人员都遇到过的事情就是服务器的负载突然飙升,碰到这种情况,大家第一反应一定是登到服务器上,先敲一个 top 命令看看 load average 吧。
在 Linux 操作系统中,top 是使用最频繁,也是信息比较全的一个命令,它对于所有正在运行的进行和系统负荷提供不断更新的概览信息,包括系统负载、CPU 利用分布情况、内存使用、每个进程的资源占用情况等信息,今天这篇文章和大家说说怎么看懂 top 命令。
二、top 命令输出结果解析
执行 top 命令后,默认会出现如下内容:
top 命令输出了很多参数,真正的服务器负载情况我们要综合其他参数一起看,运行结果可以分为两部分:
- 第一部分是前 5 行,是系统整体的统计信息;
- 第二部分是第 8 行开始的进程信息,我们从上往下逐行依次进行说明。
2.1 系统整体的统计信息
第一行:
top - 16:20:38 up 12 days, 5:24, 2 users, load average: 0.04, 0.03, 0.05
- top:当前时间。
- up:机器运行了多长时间。
- users:当前登录用户数。
- load average:系统负载,即任务队列的平均长度。三个数值分别为 1 分钟、5 分钟、15 分钟前到现在的平均值。
这里具体需要关注的还是 load average 三个数值。先来说说定义吧:在一段时间内,CPU 正在处理以及等待 CPU 处理的进程数之和。三个数字分别代表了 1 分钟,5 分钟,15 分钟的统计值,这个数值的确能反应服务器的负载情况。
但是,这个数值高了也并不能直接代表这台机器的性能有问题,可能是因为正在进行 CPU 密集型的计算,也有可能是因为 I/O 问题导致运行队列堵了。所以,当我们看到这个数值飙升的时候,还得具体问题具体分析。
大家都知道,一个 CPU 在一个时间片里面只能运行一个进程,CPU 核数的多少直接影响到这台机器在同时间能运行的进程数。所以一般来说 Load Average 的数值别超过这台机器的总核数,就基本没啥问题。
第二行:
Tasks: 127 total, 1 running, 126 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
- Tasks:当前有多少进程。
- running:正在运行的进程数。
- sleeping:正在休眠的进程数。
- stopped:停止的进程数。
- zombie:僵尸进程数。
这里 running 越多,服务器自然压力就越大。
第三行:
%Cpu(s): 0.3 us, 0.7 sy, 0.0 ni, 99.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0si, 0.0 st
-
us:用户空间占 CPU 的百分比(像 shell 程序、各种语言的编译器、各种应用、web 服务器和各种桌面应用都算是运行在用户地址空间的进程,这些程序如果不是处于 idle 状态,那么绝大多数的 CPU 时间都是运行在用户态)。
-
sy:内核空间占 CPU 的百分比(所有进程要使用的系统资源都是由 Linux 内核处理的,对于操作系统的设计来说,消耗在内核态的时间应该是越少越好,在实践中有一类典型的情况会使 sy 变大,那就是大量的 IO 操作,因此在调查 IO 相关的问题时需要着重关注它)。
-
ni:用户进程空间改变过优先级(ni 是 nice 的缩写,可以通过 nice 值调整进程用户态的优先级,这里显示的 ni 表示调整过 nice 值的进程消耗掉的 CPU 时间,如果系统中没有进程被调整过 nice 值,那么 ni 就显示为 0)。
-
id:空闲 CPU 占用率。
-
wa:等待输入输出的 CPU 时间百分比(和 CPU 的处理速度相比,磁盘 IO 操作是非常慢的,有很多这样的操作,比如,CPU 在启动一个磁盘读写操作后,需要等待磁盘读写操作的结果。在磁盘读写操作完成前,CPU 只能处于空闲状态。Linux 系统在计算系统平均负载时会把 CPU 等待 IO 操作的时间也计算进去,所以在我们看到系统平均负载过高时,可以通过 wa 来判断系统的性能瓶颈是不是过多的 IO 操作造成的)。
-
hi:硬中断占用百分比【硬中断是硬盘、网卡等硬件设备发送给 CPU 的中断消息,当 CPU 收到中断消息后需要进行适当的处理 (消耗 CPU 时间)】。
-
si:软中断占用百分比(软中断是由程序发出的中断,最终也会执行相应的处理程序,消耗 CPU 时间)。
-
st:steal time。
第四行:
KiB Mem : 1863012 total, 1286408 free, 216532 used, 360072 buff/cache
- total:物理内存总量。
- free:空闲内存量。
- used:使用的内存量。
- buffer/cache:用作内核缓存的内存量。
第五行:
KiB Swap: 5242876 total, 7999484 free, 0 used. 1468240 avail Mem
- total:交换区内存总量。
- free:空闲交换区总量。
- used:使用的交换区总量。
- buffer/cache:缓冲的交换区总量。
第四第五行分别是内存信息和 swap 信息,所有程序的运行都是在内存中进行的,所以内存的性能对与服务器来说非常重要。不过当内存的 free 变少的时候,其实我们并不需要太紧张。真正需要看的是 Swap 中的 used 信息。
Swap 分区是由硬盘提供的交换区,当物理内存不够用的时候,操作系统才会把暂时不用的数据放到 Swap 中。所以当这个数值变高的时候,说明内存是真的不够用了。
2.2、进程信息
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
21829 root 20 0 0 0 0 S 0.7 0.6 129:53.91 java
22559 root 20 0 158920 5628 4268 S 0.3 9.2 139:42.81 java
22598 root 20 0 162112 2208 1540 S 0.3 0.1 0:04.68 fluentd
PID 进程id
USER 进程所有者的用户名
PR 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 命令名/命令行
默认情况下仅显示比较重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列,还有一些参数,例如:
PPID 父进程id
GROUP 进程所有者的组名
SWAP: 进程使用的虚拟内存中被换出的大小
CODE 可执行代码占用的物理内存大小,单位kb
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kb
nFLT 页面错误次数
nDRT 最后一次写入到现在,被修改过的页面数。
WCHAN 若该进程在睡眠,则显示睡眠中的系统函数名
Flags 任务标志
三、top 命令使用
3.1、更改显示内容
通过按 f 键可以编辑显示内容,按 f 键后,会出现下图:
根据上图可知:
①当前是按照 %CPU 这一列来排序的。
②可以通过上、下键来选择。
③按右键可以选择整个列,然后按上、下键来移动整个列的显示位置,前移或后移,按回车确定。
④按空格键来显示或隐藏该列,带 * 的是显示,不带 * 的是不显示。
⑤按 s 键可以将当前列设置为排序列。
⑥按 q 键退出。
3.2、top 常用参数
top 命令的格式为:
top [选项]
top 命令常用的选项参数:
例如:
top 每隔3秒显式所有进程的资源占用情况
top -d 1 每隔1秒显式所有进程的资源占用情况
top -c 每隔3秒显式进程的资源占用情况,并显示进程的命令行参数(默认只有进程名)
top -p 28820 -p 38830 每隔3秒显示pid是28820和pid是38830的两个进程的资源占用情况
top -d 2 -c -p 69358 每隔2秒显示pid是69358的进程的资源使用情况,并显式该进程启动的命令行参数
3.3、top 的交互命令
默认进入 top 时,各进程是按照 CPU 的占用量来排序的。
① 敲 top 后,按键盘数字 “1” 可以监控每个逻辑 CPU 的状况:
② 敲 top 后,输入 u,然后输入用户名,则可以查看相应的用户进程;
③ 敲 top 后,top 命令默认以 K 为单位显示内存大小,我们可以通过大写字母 E 来切换内存信息区域的显示单位,如下按一下 E 切换到 MB:
再按一下 E 切换到 GB:
④ 敲 top 后,输入 h 进入 top 命令的帮助文档,了解更多关于 top 的用法。
top 当然是我们最常见的查看系统状况的命令。其他命令还有很多,比如 vmstat,w,uptime ,iostat 这些都是常用的命令。
综上
top 命令具有非常强大的功能,看懂这些具体参数以后,就知道自己的代码到底哪方面需要改进了,是优化内存消耗,还是优化你的代码逻辑。