Linux性能分析工具top指令詳解

top指令是Linux下常用的性能分析工具，能夠實時顯示系統中各個程序的資源占用狀況，常用于服務端性能分析。

top指令說明

[www.linuxidc.com@linuxidc-t-tomcat-188-193 ~]$ top
top - 16:07:37 up 241 days, 20:11,  1 user,  load average: 0.96, 1.13, 1.25
Tasks: 231 total,   1 running, 230 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s): 12.7%us,  8.4%sy,  0.0%ni, 77.1%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  1.8%si,  0.0%st
Mem:  12196436k total, 12056552k used,   139884k free,    64564k buffers
Swap:  2097144k total,   151016k used,  1946128k free,  3120236k cached

PID     USER      PR    NI   VIRT    RES     SHR    S   %CPU    %MEM        TIME+   COMMAND
18411   pplive    20     0  11.9g   7.8g    5372    S  220.2    67.1     16761:00   java
 1875   pplive    20     0  3958m   127m    4564    S    4.6     1.1     12497:35   java
    4   root      20     0      0      0       0    S    0.3     0.0    184:01.76   ksoftirqd/0
   13   root      20     0      0      0       0    S    0.3     0.0    135:49.83   ksoftirqd/2
   25   root      20     0      0      0       0    S    0.3     0.0    136:54.49   ksoftirqd/5           

top指令的結果分為兩個部分：

• 統計資訊：前五行是系統整體的統計資訊；
• 程序資訊：統計資訊下方類似表格區域顯示的是各個程序的詳細資訊，預設5秒重新整理一次。

統計資訊說明：

• 第1行：Top 任務隊列資訊(系統運作狀态及平均負載)，與uptime指令結果相同。 
  • 第1段：系統目前時間，例如：16:07:37
  • 第2段：系統運作時間，未重新開機的時間，時間越長系統越穩定。 
    • 格式：up xx days, HH:MM
    • 例如：241 days, 20:11, 表示連續運作了241天20小時11分鐘
  • 第3段：目前登入使用者數，例如：1 user，表示目前隻有1個使用者登入
  • 第4段：系統負載，即任務隊列的平均長度，3個數值分别統計最近1，5，15分鐘的系統平均負載 
    • 系統平均負載：單核CPU情況下，0.00 表示沒有任何負荷，1.00表示剛好滿負荷，超過1側表示超負荷，理想值是0.7；
    • 多核CPU負載：CPU核數 * 理想值0.7 = 理想負荷，例如：4核CPU負載不超過2.8何表示沒有出現高負載。
• 第2行：Tasks 程序相關資訊 
  • 第1段：程序總數，例如：Tasks: 231 total, 表示總共運作231個程序
  • 第2段：正在運作的程序數，例如：1 running,
  • 第3段：睡眠的程序數，例如：230 sleeping,
  • 第4段：停止的程序數，例如：0 stopped,
  • 第5段：僵屍程序數，例如：0 zombie
• 第3行：Cpus CPU相關資訊，如果是多核CPU，按數字1可顯示各核CPU資訊，此時1行将轉為Cpu核數行，數字1可以來回切換。 
  • 第1段：

    us

     使用者空間占用CPU百分比，例如：Cpu(s): 12.7%us,
  • 第2段：

    sy

     核心空間占用CPU百分比，例如：8.4%sy,
  • 第3段：

    ni

     使用者程序空間内改變過優先級的程序占用CPU百分比，例如：0.0%ni,
  • 第4段：

    id

     空閑CPU百分比，例如：77.1%id,
  • 第5段：

    wa

     等待輸入輸出的CPU時間百分比，例如：0.0%wa,
  • 第6段：

    hi

     CPU服務于硬體中斷所耗費的時間總額，例如：0.0%hi,
  • 第7段：

    si

     CPU服務軟中斷所耗費的時間總額，例如：1.8%si,
  • 第8段：

    st

     Steal time 虛拟機被hypervisor偷去的CPU時間（如果目前處于一個hypervisor下的vm，實際上hypervisor也是要消耗一部分CPU處理時間的）
• 第4行：Mem 記憶體相關資訊（Mem: 12196436k total, 12056552k used, 139884k free, 64564k buffers） 
  • 第1段：實體記憶體總量，例如：Mem: 12196436k total,
  • 第2段：使用的實體記憶體總量，例如：12056552k used,
  • 第3段：空閑記憶體總量，例如：Mem: 139884k free,
  • 第4段：用作核心緩存的記憶體量，例如：64564k buffers
• 第5行：Swap 交換分區相關資訊（Swap: 2097144k total, 151016k used, 1946128k free, 3120236k cached） 
  • 第1段：交換區總量，例如：Swap: 2097144k total,
  • 第2段：使用的交換區總量，例如：151016k used,
  • 第3段：空閑交換區總量，例如：1946128k free,
  • 第4段：緩沖的交換區總量，3120236k cached

程序資訊：

在top指令中按f按可以檢視顯示的列資訊，按對應字母來開啟/關閉列，大寫字母表示開啟，小寫字母表示關閉。帶*号的是預設列。

• A: 

  PID

   = (Process Id) 程序Id；
• E: 

  USER

   = (User Name) 程序所有者的使用者名；
• H: 

  PR

   = (Priority) 優先級
• I: 

  NI

   = (Nice value) nice值。負值表示高優先級，正值表示低優先級
• O: 

  VIRT

   = (Virtual Image (kb)) 程序使用的虛拟記憶體總量，機關kb。VIRT=SWAP+RES
• Q: 

  RES

   = (Resident size (kb)) 程序使用的、未被換出的實體記憶體大小，機關kb。RES=CODE+DATA
• T: 

  SHR

   = (Shared Mem size (kb)) 共享記憶體大小，機關kb
• W: 

  S

   = (Process Status) 程序狀态。D=不可中斷的睡眠狀态,R=運作,S=睡眠,T=跟蹤/停止,Z=僵屍程序
• K: 

  %CPU

   = (CPU usage) 上次更新到現在的CPU時間占用百分比
• N: 

  %MEM

   = (Memory usage (RES)) 程序使用的實體記憶體百分比
• M: 

  TIME

  + = (CPU Time, hundredths) 程序使用的CPU時間總計，機關1/100秒 

  b: 

  PPID

   = (Parent Process Pid) 父程序Id 

  c: 

  RUSER

   = (Real user name) 

  d: 

  UID

   = (User Id) 程序所有者的使用者id 

  f: 

  GROUP

   = (Group Name) 程序所有者的組名 

  g: 

  TTY

   = (Controlling Tty) 啟動程序的終端名。不是從終端啟動的程序則顯示為 ? 

  j: 

  P

   = (Last used cpu (SMP)) 最後使用的CPU，僅在多CPU環境下有意義 

  p: 

  SWAP

   = (Swapped size (kb)) 程序使用的虛拟記憶體中，被換出的大小，機關kb 

  l: 

  TIME

   = (CPU Time) 程序使用的CPU時間總計，機關秒 

  r: 

  CODE

   = (Code size (kb)) 可執行代碼占用的實體記憶體大小，機關kb 

  s: 

  DATA

   = (Data+Stack size (kb)) 可執行代碼以外的部分(資料段+棧)占用的實體記憶體大小，機關kb 

  u: 

  nFLT

   = (Page Fault count) 頁面錯誤次數 

  v: 

  nDRT

   = (Dirty Pages count) 最後一次寫入到現在，被修改過的頁面數 

  y: 

  WCHAN

   = (Sleeping in Function) 若該程序在睡眠，則顯示睡眠中的系統函數名 

  z: 

  Flags

   = (Task Flags <sched.h>) 任務标志，參考 sched.h
• X: 

  COMMAND

   = (Command name/line) 指令名/指令行

top指令選項

• -b

  ：以批處理模式操作；

• -c

  ：顯示完整的治指令；

• -d

  ：螢幕重新整理間隔時間；

• -I

  ：忽略失效過程；

• -s

  ：保密模式；

• -S

  ：累積模式；

• -i<時間>

  ：設定間隔時間；

• -u<使用者名>

  ：指定使用者名；

• -p<程序号>

  ：指定程序；

• -n<次數>

  ：循環顯示的次數。

top指令互動

• 常用互動操作 
  • 基礎操作 
    • 1：顯示CPU詳細資訊，每核顯示一行
    • d / s ：修改重新整理頻率，機關為秒
    • h：可顯示幫助界面
    • n：指定程序清單顯示行數，預設為滿屏行數
    • q：退出top
  • 面闆隐藏顯示 
    • l：隐藏/顯示第1行負載資訊；
    • t：隐藏/顯示第2~3行CPU資訊；
    • m：隐藏/顯示第4~5行記憶體資訊；
  • 程序清單排序 
    • M：根據駐留記憶體大小進行排序；
    • P：根據CPU使用百分比大小進行排序；
    • T：根據時間/累計時間進行排序；
• 詳細互動指令：h / ? 可顯示幫助界面，原始為英文版，簡單翻譯如下：

Help for Interactive Commands - procps version 3.2.8
Window 1:Def: Cumulative mode Off.  System: Delay 3.0 secs; Secure mode Off.

  Z,B       Global: 'Z' change color mappings; 'B' disable/enable bold
            Z：修改顔色配置；B：關閉/開啟粗體
  l,t,m     Toggle Summaries: 'l' load avg; 't' task/cpu stats; 'm' mem info
            l：隐藏/顯示第1行負載資訊；t：隐藏/顯示第2~3行CPU資訊；m：隐藏/顯示第4~5行記憶體資訊；
  1,I       Toggle SMP view: '1' single/separate states; 'I' Irix/Solaris mode
            1：單行/多行顯示CPU資訊；I：Irix/Solaris模式切換
  f,o     . Fields/Columns: 'f' add or remove; 'o' change display order
            f：列顯示控制；o：列排序控制，按字母進行調整
  F or O  . Select sort field  選擇排序列
  <,>     . Move sort field: '<' next col left; '>' next col right 上下移動内容
  R,H     . Toggle: 'R' normal/reverse sort; 'H' show threads
            R：内容排序；H：顯示線程
  c,i,S   . Toggle: 'c' cmd name/line; 'i' idle tasks; 'S' cumulative time
            c：COMMAND列指令名稱與完整指令行路徑切換；i：忽略閑置和僵死程序開關；S：累計模式切換
  x,y     . Toggle highlights: 'x' sort field; 'y' running tasks
            x：列排序；y：運作任務
  z,b     . Toggle: 'z' color/mono; 'b' bold/reverse (only if 'x' or 'y')
            z：顔色模式；b：粗體開關 僅适用于x，y模式中
  u       . Show specific user only 按使用者進行過濾，當輸入錯誤可按Ctrl + Backspace進行删除
  n or #  . Set maximum tasks displayed 設定程序最大顯示條數

  k,r       Manipulate tasks: 'k' kill; 'r' renice
            k：終止一個程序；r：重新設定一個程序的優先級别
  d or s    Set update interval  改變兩次重新整理之間的延遲時間（機關為s），如果有小數，就換算成ms。輸入0值則系統将不斷重新整理，預設值是5s；
  W         Write configuration file 将目前設定寫入~/.toprc檔案中
  q         Quit       退出
          ( commands shown with '.' require a visible task display window )
            注意：帶.的指令需要一個可見的任務顯示視窗
Press 'h' or '?' for help with Windows, any other key to continue           

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