【10】top工具入门

木心月转码ing
2 阅读10分钟

[26/3/24]top工具

各个 Top 的学习目标

  1. top： 必须会看头部信息以及排序，无需精通
  2. htop：能用来查进程树、内存泄漏，杀掉僵尸进程
  3. btop：支持鼠标，不用单独学习

Top 工具

  1. 查看平均负载

第一行的右侧：load average: 0.02, 0.05, 0.00

这三个数字分别代表过去 1分钟、5分钟、15分钟 内系统的平均负载。

要与电脑的逻辑核心数比大小，如果超过逻辑核心数，那么就很卡了。

  1. 查看 IO 等待

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

这一行只看 wa，其全称为：I/O Wait，含义是：CPU 正在“干等”硬盘/网卡读写数据的时间百分比。

如果 wa 数值很高（比如 30.0 甚至更高），说明 CPU 没偷懒，是硬盘读写太慢了。这时候换更快的 SSD 或者优化模型读取方式，而不是去优化代码逻辑。

  1. 排序显示

(注意都是大写字母!需要 shift)****

M ：内存占用排序

P ：CPU占用排序

q : 退出 top

Htop 工具

界面布局

A. 顶部区域：系统仪表盘

这是最上面几行，显示的是“整体状况”。

  • 左侧：你会看到 CPU 的使用率进度条（通常有 1 到 8 个甚至更多，取决于你的 CPU 核心数），下面是内存和交换分区的进度条。
  • 右侧：显示任务、线程、平均负载和运行时间。

B. 中间区域：进程列表

这是占据屏幕最大空间的区域，显示当前正在运行的程序列表。

  • 默认情况下，列表是按照 CPU 使用率排序的。
  • 每一行代表一个进程，每一列代表不同的属性。
  • 最关键的是：你可以用键盘的上下方向键滚动查看，这在普通的 top 命令里是做不到的（普通 top 默认只显示一屏）。

C. 底部区域：功能菜单

屏幕最底下有一行带背景色的提示，例如 F1 Help、F2 Setup 等。

顶部系统状态详解

1. CPU 栏：那些颜色代表什么？

你看到的 16 个进度条，里面可能填充了不同颜色。这些颜色代表了 CPU 时间的不同去向：

  • 蓝色：表示 低优先级进程 使用的 CPU（Nice 值为正的进程）。
  • 绿色：表示 用户空间进程 使用的 CPU（这是我们最常关注的部分，比如你的应用程序、网页等）。
  • 红色：表示 内核空间进程 使用的 CPU（系统底层操作，如驱动、文件系统操作）。
  • 青色：表示 I/O 等待（CPU 正在等待硬盘或网卡的数据，如果这个很高，说明硬盘读写可能是瓶颈）。

小技巧：如果你想知道确切的含义，在 Htop 界面按 h 键，可以看到帮助图例。

2. 内存栏：物理内存 vs 交换内存

CPU 栏下面通常有两个关于内存的进度条：

  • Mem (Memory)：物理内存（你的 RAM 条）。
    • 绿色：已使用的内存。
    • 蓝色：缓冲区/缓存。这部分内存虽然被占用了，但如果程序需要，系统会立刻释放它，所以不算真正的“满”。
  • Swp (Swap)：交换分区（虚拟内存）。
    • 当物理内存不够用时，系统会把一部分数据临时存到硬盘上。
    • 经验法则：如果这个进度条开始变红，说明你的物理内存严重不足，电脑可能会变卡。

3. Load Average（平均负载）

在右上角，你会看到类似 load average: 0.50, 0.60, 0.55 的三个数字。这是衡量系统“忙碌程度”的关键指标：

  • 这三个数字分别代表：过去 1分钟、5分钟、15分钟 内的平均负载。
  • 怎么判断负载高不高？
    • 我们要和核心数做对比。你的电脑有 16 个核心。
    • 如果平均负载是 1.0，意味着有一个核心在满负荷工作，其他 15 个在休息。
    • 如果平均负载是 16.0，意味着所有核心都在满负荷工作。
    • 如果平均负载超过 16.0（比如 20.0），说明任务排起了长队，系统开始卡顿了。

对你来说：只要这三个数字通常小于 16，你的系统就是健康的。

进程管理

1. 进程排序：谁占用了最多的资源？

默认情况下，Htop 是按 CPU 使用率（%）从高到低排序的。但有时我们需要找占用内存最大的程序。

  • 快捷键法： (注意是大写的，要按 Shift！)
    • 按 P 键：按 CPU 使用率排序（默认）。
    • 按 M 键：按内存使用率排序。
    • 按 T 键：按运行时间排序。
  • 鼠标法（如果你的终端支持）：
    • 直接用鼠标点击顶部的列标题（如 CPU% 或 MEM%），点击一次升序，再点一次降序。

2. 进程搜索：我知道它的名字

如果你想找一个特定的程序（比如你想找 bash 进程），在几百个列表里用眼睛找太累了。

  • 操作：按键盘上的 F3 键。
  • 效果：屏幕底部会出现一个搜索框。
  • 输入：输入你要找的进程名（例如 bash），Htop 会自动高亮显示匹配的进程，你可以按 F3 继续查找下一个匹配项。

3. 进程筛选：只看我想看的

如果你只想看属于当前用户的进程，或者只看名字里包含 python 的进程，筛选功能非常有用。

  • 操作：按键盘上的 F4 键。
  • 效果：屏幕底部会出现一个筛选框。
  • 输入：输入关键词（例如 system），列表会瞬间“变干净”，只显示包含该关键词的进程。
  • 退出筛选：再次按 F4 清空输入框，或者按 Esc 键退出筛选模式。
  • 多个条件可以用 | 隔开，比如：bash|python（显示名字里有 bash 或 python 的）。
  • 补充：要查看某个用户的进程需要按 u

杀死进程

  1. 先找到进程，保证高亮行选中需要操作的进程
  2. 按下 F9 或者 k 这样就可以打开发送列表
  3. 在发送列表里选择需要发送的信号，然后回车
  4. 一般是 15 正常退出；9 强制杀死。

查看进程树

1. 树状视图：看清“家族谱系”

之前我们看到的都是平铺的列表。按一下 F5 键，世界立刻变得立体了。

  • 操作：按 F5。
  • 效果：列表会变成树状结构，类似于 pstree 命令的输出。
  • 解读：
    • 你会看到进程前面有竖线（│）和分支（├─）。
    • 顶层的通常是 systemd (PID 1) 或 init，它是所有进程的“祖宗”。
    • 父进程与子进程：如果进程 A 下面连着进程 B，那么 A 是父进程，B 是子进程。

应用场景：
刚才你提到的僵尸进程，在树状视图里通常会标注为 <defunct> 或 <zombie>。如果你发现一个僵尸进程，你需要顺着树状图往上找，找到它的父进程，通常只有重启或杀死父进程，僵尸进程才会消失。

2. 自定义配置：想看什么由你定

有时候我们需要看进程的 IO 情况（读写硬盘的速度），或者想知道进程的启动完整命令，默认的列可能不够用。

  • 进入设置：按 F2 键。屏幕左侧会出现 Setup 菜单。
  • 添加列：
    1. 在左侧菜单选择 Columns（通常默认就是选中这个）。
    2. 在右侧的列表里移动光标，找到你感兴趣的项，比如：
      • IO_RATE：当前的读写速率。
      • PPID：父进程 ID。
      • Command：完整的启动命令（默认显示的比较短）。
    1. 选中你想添加的项目，按 F5 (Add)，它就会出现在右边的已选列表中。
  • 移动列：在已选列表中，按 F6 或方向键调整列的左右顺序。
  • 退出设置：按 F10 或 Esc 保存并退出。

3. 设置保存

Htop 会自动将你的配置（包括你添加的列、排序方式、是否开启树状视图等）保存在 ~/.config/htop/htoprc 文件中。下次打开时，它依然是你上次设置的样子。

Nice 值与进程优先级

1. 使用场景

想象这样一个场景：
你在一个边缘设备上部署了一个 AI 模型进行实时视频检测（这是最消耗 CPU/GPU 的任务），同时设备还在后台运行一些日志上传、系统维护脚本。

  • 如果不调优先级：后台的日志脚本可能会抢占 CPU，导致你的 AI 检测帧率下降，画面卡顿，这在实时检测中是不可接受的。
  • 如果调了优先级：你可以告诉系统：“AI 进程是老板，日志脚本是路人。CPU 必须先伺候好 AI，有空了再去跑日志。”

这就是 Nice 值 的作用。

2. 什么是 Nice 值？

在 Linux 中，优先级用 Nice 值 来表示，范围是 -20 到 19。

  • -20：最高优先级（非常“霸道”，也就是很不 Nice）。
  • 0：默认优先级。
  • 19：最低优先级（非常“谦让”，也就是很 Nice）。

核心逻辑：数值越小，优先级越高；数值越大，优先级越低。

3. Htop 中的操作方法

在 Htop 中，调整优先级非常简单：

  1. 选中进程：用方向键选中你的目标进程。
  2. 提高优先级（变小）：按键盘上的 F7 键（对应 Nice -）。这会让 Nice 值变小，进程变得更重要。
    • 注意：提高优先级（变负数）通常需要 Root 权限。
  1. 降低优先级（变大）：按键盘上的 F8 键（对应 Nice +）。这会让 Nice 值变大，进程变得谦让。

4. 如何在 Htop 中看 Nice 值？

在进程列表中，有一列叫 NI (Nice)。

  • 大部分进程默认是 0。
  • 如果你按了 F7，它可能变成 -1, -2…
  • 如果你按了 F8，它可能变成 1, 2…

5. 补充知识

作为 Edge AI 工程师，Nice 值是压榨硬件性能、保证实时性的利器。

  • 高优先级 (-20 ~ -1)：留给关键的 AI 推理进程、实时控制进程。
  • 默认优先级 (0)：留给常规业务。
  • 低优先级 (1 ~ 19)：留给后台备份、日志清理等无关紧要的任务。

实用补充：H

(注意是大写的 H )

功能：开启/关闭用户线程显示，或者说，用来查看子线程。

因为写的程序可能是多线程的，那么具体是哪个线程导致的性能瓶颈呢？

就需要先按 H 再按 P，按照 CPU 排序看哪个子线程占用最多。

实用补充：s

功能：会调用strace 工具，在屏幕上打印你的程序正在请求的所有操作系统内核接口（系统调用） 。

这可以用来排查，当前的程序那么高占用是为什么，比如说死循环读取一个不存在的文件。

知识点补充：关于内存

实战惊魂场景： 当你把模型部署到一台只有 8GB 内存的边缘设备上，模型跑了几天后，你打开 htop，会惊恐地发现物理内存的进度条几乎是全满的（大部分是蓝色或黄色，取决于终端配色） ！ 很多新手此时会立刻慌神，以为发生了严重的内存泄漏，甚至准备重启机器。

Linux 的设计理念是 “Free memory is wasted memory”（空闲的内存就是被浪费的内存） 。 当你的程序读取过一个 1GB 的模型文件后，即使程序退出了，Linux 也会把这 1GB 的数据死死地留在内存的 cache 里。为什么？因为万一你马上又要跑这个模型呢？直接从内存读（极速）总比再去读慢吞吞的硬盘好。

你应该怎么看？ 在 htop 里，永远不要被那根长长的、包含 cache 的内存条吓到。 真正衡量你程序是否漏内存的，绝对不是看系统总内存，而是要在下面具体的进程列表里，死死盯住你那个程序的 RES （常驻内存） 这一列。如果 RES 随着时间推移像爬楼梯一样稳步上涨且从不回落，那才是真正的 C++ 内存泄漏！

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