Linux CPU使用率查詢

時間 2019-11-13

標籤 linux cpu 使用查詢欄目 Linux 简体版

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1. top 命令ios

下面詳細介紹它的使用方法。
top - 01:06:48 up  1:22,  1 user,  load average: 0.06, 0.60,  0.48
Tasks:  29 total,   1 running,  28 sleeping,   0 stopped,   0  zombie
Cpu(s):  0.3% us,  1.0% sy,  0.0% ni, 98.7% id,  0.0% wa,  0.0%  hi,  0.0% si
Mem:    191272k total,   173656k used,    17616k free,    22052k  buffers
Swap:   192772k total,        0k used,   192772k free,   123988k  cached
            
PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM     TIME+  COMMAND
1379 root      16   0  7976 2456 1980 S  0.7  1.3   0:11.03  sshd
14704 root      16   0  2128  980  796 R  0.7  0.5   0:02.72 top
1 root      16   0  1992  632  544 S  0.0  0.3   0:00.90 init
2 root       34  19     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 ksoftirqd/0
3 root       RT   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00  watchdog/0

統計信息區前五行是系統總體的統計信息。第一行是任務隊列信息，同 uptime  命令的執行結果。其內容以下：
01:06:48                    當前時間
up  1:22                    系統運行時間，格式爲時:分
1   user                    當前登陸用戶數
load average: 0.06, 0.60, 0.48    系統負載，即任務隊列的平均長度。
   三個數值分別爲  1分鐘、5分鐘、15分鐘前到如今的平均值。

第2、三行爲進程和CPU的信息。當有多個CPU時，這些內容可能會超過兩行。內容以下：
Tasks: 29 total    進程總數
1 running    正在運行的進程數
28 sleeping    睡眠的進程數
0 stopped    中止的進程數
0 zombie    殭屍進程數
Cpu(s): 0.3% us    用戶空間佔用CPU百分比
1.0% sy            內核空間佔用CPU百分比
0.0% ni            用戶進程空間內改變過優先級的進程佔用CPU百分比
98.7% id    空閒CPU百分比
0.0% wa            等待輸入輸出的CPU時間百分比
0.0% hi    
0.0% si    

最後兩行爲內存信息。內容以下：
Mem: 191272k total    物理內存總量
173656k used            使用的物理內存總量
17616k free            空閒內存總量
22052k buffers            用做內核緩存的內存量
Swap: 192772k total    交換區總量
0k used                    使用的交換區總量
192772k free            空閒交換區總量
123988k cached            緩衝的交換區總量。
            內存中的內容被換出到交換區，然後又被換入到內存，但使用過的交換區還沒有被覆蓋，
            該數值即爲這些內容已存在於內存中的交換區的大小。
            相應的內存再次被換出時可沒必要再對交換區寫入。

進程信息區統計信息區域的下方顯示了各個進程的詳細信息。首先來認識一下各列的含義。
列名    含義
PID    進程id
PPID    父進程id
RUSER    Real user name
UID    進程全部者的用戶id
USER    進程全部者的用戶名
GROUP    進程全部者的組名
TTY    啓動進程的終端名。不是從終端啓動的進程則顯示爲 ?
PR    優先級
NI    nice值。負值表示高優先級，正值表示低優先級
P    最後使用的CPU，僅在多CPU環境下有意義
%CPU    上次更新到如今的CPU時間佔用百分比
TIME    進程使用的CPU時間總計，單位秒
TIME+    進程使用的CPU時間總計，單位1/100秒
%MEM    進程使用的物理內存百分比
VIRT    進程使用的虛擬內存總量，單位kb。VIRT=SWAP+RES
SWAP    進程使用的虛擬內存中，被換出的大小，單位kb。
RES    進程使用的、未被換出的物理內存大小，單位kb。RES=CODE+DATA
CODE    可執行代碼佔用的物理內存大小，單位kb
DATA    可執行代碼之外的部分(數據段+棧)佔用的物理內存大小，單位kb
SHR    共享內存大小，單位kb
nFLT    頁面錯誤次數
nDRT    最後一次寫入到如今，被修改過的頁面數。
S    進程狀態。
            D=不可中斷的睡眠狀態
            R=運行
            S=睡眠
            T=跟蹤/中止
            Z=殭屍進程
COMMAND    命令名/命令行
WCHAN    若該進程在睡眠，則顯示睡眠中的系統函數名
Flags    任務標誌，參考 sched.h

load average詳解緩存

top命令中load average顯示的是最近1分鐘、5分鐘和15分鐘的系統平均負載。系統平均負載表示

　　系統平均負載被定義爲在特定時間間隔內運行隊列中(在CPU上運行或者等待運行多少進程)的平均進程數。若是一個進程知足如下條件則其就會位於運行隊列中：

　　- 它沒有在等待I/O操做的結果

　　- 它沒有主動進入等待狀態(也就是沒有調用’wait’)

　　- 沒有被中止(例如：等待終止)

　　Update：在Linux中，進程分爲三種狀態，一種是阻塞的進程blocked process，一種是可運行的進程runnable process，另外就是正在運行的進程running process。當進程阻塞時，進程會等待I/O設備的數據或者系統調用。

　　進程可運行狀態時，它處在一個運行隊列run queue中，與其餘可運行進程爭奪CPU時間。系統的load是指正在運行running one和準備好運行runnable one的進程的總數。好比如今系統有2個正在運行的進程，3個可運行進程，那麼系統的load就是5。load average就是必定時間內的load數量。服務器

在Linux系統中，uptime、w、top等命令都會有系統平均負載load average的輸出

　　load average: 0.09, 0.05, 0.01

　　不少人會這樣理解負載均值：三個數分別表明不一樣時間段的系統平均負載(一分鐘、五分鐘、以及十五分鐘)，它們的數字固然是越小越好。數字越高，說明服務器的負載越大，這也多是服務器出現某種問題的信號。

　　而事實不徹底如此，是什麼因素構成了負載均值的大小，以及如何區分它們目前的情況是「好」仍是「糟糕」?何時應該注意哪些不正常的數值?

　　回答這些問題以前，首先須要瞭解下這些數值背後的些知識。咱們先用最簡單的例子說明，一臺只配備一塊單核處理器的服務器。

　　行車過橋

　　一隻單核的處理器能夠形象得比喻成一條單車道。設想下，你如今須要收取這條道路的過橋費 — 忙於處理那些將要過橋的車輛。你首先固然須要瞭解些信息，例如車輛的載重、以及還有多少車輛正在等待過橋。若是前面沒有車輛在等待，那麼你能夠告訴後面的司機經過。若是車輛衆多，那麼須要告知他們可能須要稍等一會。

　　所以，須要些特定的代號表示目前的車流狀況，例如：

　　0.00 表示目前橋面上沒有任何的車流。實際上這種狀況與 0.00 和 1.00 之間是相同的，總而言之很通暢，過往的車輛能夠絲絕不用等待的經過。

　　1.00 表示恰好是在這座橋的承受範圍內。這種狀況不算糟糕，只是車流會有些堵，不過這種狀況可能會形成交通愈來愈慢。

　　超過 1.00，那麼說明這座橋已經超出負荷，交通嚴重的擁堵。那麼狀況有多糟糕? 例如 2.00 的狀況說明車流已經超出了橋所能承受的一倍，那麼將有多餘過橋一倍的車輛正在焦急的等待。3.00 的話狀況就更不妙了，說明這座橋基本上已經快承受不了，還有超出橋負載兩倍多的車輛正在等待。

　　上面的狀況和處理器的負載狀況很是類似。一輛汽車的過橋時間就比如是處理器處理某線程的實際時間。Unix 系統定義的進程運行時長爲全部處理器內核的處理時間加上線程在隊列中等待的時間。

　　和收過橋費的管理員同樣，你固然但願你的汽車(操做)不會被焦急的等待。因此，理想狀態下，都但願負載平均值小於 1.00 。固然不排除部分峯值會超過 1.00，但久而久之保持這個狀態，就說明會有問題，這時候你應該會很焦急。

　　「因此你說的理想負荷爲 1.00 ?」

　　嗯，這種狀況其實並不徹底正確。負荷 1.00 說明系統已經沒有剩餘的資源了。在實際狀況中，有經驗的系統管理員都會將這條線劃在 0.70：

　　「須要進行調查法則」：若是長期你的系統負載在 0.70 上下，那麼你須要在事情變得更糟糕以前，花些時間瞭解其緣由。

　　「如今就要修復法則」：1.00 。若是你的服務器系統負載長期徘徊於 1.00，那麼就應該立刻解決這個問題。不然，你將半夜接到你上司的電話，這可不是件使人愉快的事情。

　　「凌晨三點半鍛鍊身體法則」：5.00。若是你的服務器負載超過了 5.00 這個數字，那麼你將失去你的睡眠，還得在會議中說明這狀況發生的緣由，總之千萬不要讓它發生。

　　那麼多個處理器呢?個人均值是 3.00，可是系統運行正常!

　　哇喔，你有四個處理器的主機?那麼它的負載均值在 3.00 是很正常的。

　　在多處理器系統中，負載均值是基於內核的數量決定的。以 100% 負載計算，1.00 表示單個處理器，而 2.00 則說明有兩個雙處理器，那麼 4.00 就說明主機具備四個處理器。

　　回到咱們上面有關車輛過橋的比喻。1.00 我說過是「一條單車道的道路」。那麼在單車道 1.00 狀況中，說明這橋樑已經被車塞滿了。而在雙處理器系統中，這意味着多出了一倍的負載，也就是說還有 50% 的剩餘系統資源 — 由於還有另外條車道能夠通行。

　　因此，單處理器已經在負載的狀況下，雙處理器的負載滿額的狀況是 2.00，它還有一倍的資源能夠利用。

　　多核與多處理器

　　先脫離下主題，咱們來討論下多核心處理器與多處理器的區別。從性能的角度上理解，一臺主機擁有多核心的處理器與另臺擁有一樣數目的處理性能基本上能夠認爲是相差無幾。固然實際狀況會複雜得多，不一樣數量的緩存、處理器的頻率等因素均可能形成性能的差別。

　　但即使這些因素形成的實際性能稍有不一樣，其實系統仍是以處理器的核心數量計算負載均值。這使咱們有了兩個新的法則：

　　「有多少核心即爲有多少負荷」法則：在多核處理中，你的系統均值不該該高於處理器核心的總數量。

　　「核心的核心」法則：核心分佈在分別幾個單個物理處理中並不重要，其實兩顆四核的處理器等於四個雙核處理器等於八個單處理器。因此，它應該有八個處理器內核。網絡

2. vmstat 查看系統負載ssh

vmstat
    procs -------memory-------- ----swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
    r b   swpd   free buff  cache  si so    bi bo      in cs      us sy id wa
    0 0   100152 2436 97200 289740 0  1     34 45      99  33     0  0  99 0

procs
r 列表示運行和等待cpu時間片的進程數，若是長期大於1，說明cpu不足，須要增長cpu。
b 列表示在等待資源的進程數，好比正在等待I/O、或者內存交換等。函數

cpu 表示cpu的使用狀態
us 列顯示了用戶方式下所花費 CPU 時間的百分比。us的值比較高時，說明用戶進程消耗的cpu時間多，可是若是長期大於50%，須要考慮優化用戶的程序。
sy 列顯示了內核進程所花費的cpu時間的百分比。這裏us + sy的參考值爲80%，若是us+sy 大於 80%說明可能存在CPU不足。
wa 列顯示了IO等待所佔用的CPU時間的百分比。這裏wa的參考值爲30%，若是wa超過30%，說明IO等待嚴重，這多是磁盤大量隨機訪問形成的，也可能磁盤或者磁盤訪問控制器的帶寬瓶頸形成的(主要是塊操做)。
id 列顯示了cpu處在空閒狀態的時間百分比性能

system 顯示採集間隔內發生的中斷數
in 列表示在某一時間間隔中觀測到的每秒設備中斷數。
cs列表示每秒產生的上下文切換次數，如當 cs 比磁盤 I/O 和網絡信息包速率高得多，都應進行進一步調查。優化

memory
swpd 切換到內存交換區的內存數量(k表示)。若是swpd的值不爲0，或者比較大，好比超過了100m，只要si、so的值長期爲0，系統性能仍是正常
free 當前的空閒頁面列表中內存數量(k表示)
buff 做爲buffer cache的內存數量，通常對塊設備的讀寫才須要緩衝。
cache: 做爲page cache的內存數量，通常做爲文件系統的cache，若是cache較大，說明用到cache的文件較多，若是此時IO中bi比較小，說明文件系統效率比較好。ui

swap
si 由內存進入內存交換區數量。
so由內存交換區進入內存數量。spa

IO
bi 從塊設備讀入數據的總量（讀磁盤）（每秒kb）。
bo 塊設備寫入數據的總量（寫磁盤）（每秒kb）
這裏咱們設置的bi+bo參考值爲1000，若是超過1000，並且wa值較大應該考慮均衡磁盤負載，能夠結合iostat輸出來分析。

3. iostat 查看磁盤負載

# iostat -x 1 10
Linux 2.6.18-92.el5xen 02/03/2009
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
1.10 0.00 4.82 39.54 0.07 54.46
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
sda 0.00 3.50 0.40 2.50 5.60 48.00 18.48 0.00 0.97 0.97 0.28
sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sdc 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sdd 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
sde 0.00 0.10 0.30 0.20 2.40 2.40 9.60 0.00 1.60 1.60 0.08
sdf 17.40 0.50 102.00 0.20 12095.20 5.60 118.40 0.70 6.81 2.09 21.36
sdg 232.40 1.90 379.70 0.50 76451.20 19.20 201.13 4.94 13.78 2.45 93.16

每隔2秒統計一次磁盤IO信息，直到按Ctrl+C終止程序，-d 選項表示統計磁盤信息， -k 表示以每秒KB的形式顯示，-t 要求打印出時間信息，2 表示每隔 2 秒輸出一次。第一次輸出的磁盤IO負載情況提供了關於自從系統啓動以來的統計信息。隨後的每一次輸出則是每一個間隔之間的平均IO負載情況。

rrqm/s: 每秒進行 merge 的讀操做數目。即 delta(rmerge)/s
wrqm/s: 每秒進行 merge 的寫操做數目。即 delta(wmerge)/s
r/s: 每秒完成的讀 I/O 設備次數。即 delta(rio)/s
w/s: 每秒完成的寫 I/O 設備次數。即 delta(wio)/s
rsec/s: 每秒讀扇區數。即 delta(rsect)/s
wsec/s: 每秒寫扇區數。即 delta(wsect)/s
rkB/s: 每秒讀K字節數。是 rsect/s 的一半，由於每扇區大小爲512字節。(須要計算)
wkB/s: 每秒寫K字節數。是 wsect/s 的一半。(須要計算)
avgrq-sz: 平均每次設備I/O操做的數據大小 (扇區)。delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)
avgqu-sz: 平均I/O隊列長度。即 delta(aveq)/s/1000 (由於aveq的單位爲毫秒)。
await: 平均每次設備I/O操做的等待時間 (毫秒)。即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)
svctm: 平均每次設備I/O操做的服務時間 (毫秒)。即 delta(use)/delta(rio+wio)
%util: 一秒中有百分之多少的時間用於 I/O 操做，或者說一秒中有多少時間 I/O 隊列是非空的。即 delta(use)/s/1000 (由於use的單位爲毫秒)

若是 %util 接近 100%，說明產生的I/O請求太多，I/O系統已經滿負荷，該磁盤
可能存在瓶頸。
idle小於70% IO壓力就較大了,通常讀取速度有較多的wait.

同時能夠結合vmstat 查看查看b參數(等待資源的進程數)和wa參數(IO等待所佔用的CPU時間的百分比,高過30%時IO壓力高)