TOP指令中記憶體解析

TOP指令中記憶體解析  

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，類似于Windows的任務管理器。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 統計資訊區 前五行是系統整體的統計資訊。第一行是任務隊列資訊，同 uptime 指令的執行結果。其内容如下： 01:06:48 目前時間 up 1:22 系統運作時間，格式為時:分 1 user 目前登入使用者數 load average: 0.06, 0.60, 0.48 系統負載，即任務隊列的平均長度。 三個數值分别為 1分鐘、5分鐘、15分鐘前到現在的平均值。 第二、三行為程序和CPU的資訊。當有多個CPU時，這些内容可能會超過兩行。内容如下： Tasks: 29 total 程序總數 1 running 正在運作的程序數 28 sleeping 睡眠的程序數 0 stopped 停止的程序數 0 zombie 僵屍程序數 Cpu(s): 0.3% us 使用者空間占用CPU百分比 1.0% sy 核心空間占用CPU百分比 0.0% ni 使用者程序空間内改變過優先級的程序占用CPU百分比 98.7% id 空閑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 最後兩行為記憶體資訊。内容如下： Mem: 191272k total 實體記憶體總量 173656k used 使用的實體記憶體總量 17616k free 空閑記憶體總量 22052k buffers 用作核心緩存的記憶體量 Swap: 192772k total 交換區總量 0k used 使用的交換區總量 192772k free 空閑交換區總量 123988k cached 緩沖的交換區總量。 記憶體中的内容被換出到交換區，而後又被換入到記憶體，但使用過的交換區尚未被覆寫， 該數值即為這些内容已存在于記憶體中的交換區的大小。 相應的記憶體再次被換出時可不必再對交換區寫入。 程序資訊區 統計資訊區域的下方顯示了各個程序的詳細資訊。首先來認識一下各列的含義。 序号 列名 含義 a PID 程序id b PPID 父程序id c RUSER Real user name d UID 程序所有者的使用者id e USER 程序所有者的使用者名 f GROUP 程序所有者的組名 g TTY 啟動程序的終端名。不是從終端啟動的程序則顯示為 ? h PR 優先級 i NI nice值。負值表示高優先級，正值表示低優先級 j P 最後使用的CPU，僅在多CPU環境下有意義 k %CPU 上次更新到現在的CPU時間占用百分比 l TIME 程序使用的CPU時間總計，機關秒 m TIME+ 程序使用的CPU時間總計，機關1/100秒 n %MEM 程序使用的實體記憶體百分比 o VIRT 程序使用的虛拟記憶體總量，機關kb。VIRT=SWAP+RES p SWAP 程序使用的虛拟記憶體中，被換出的大小，機關kb。 q RES 程序使用的、未被換出的實體記憶體大小，機關kb。RES=CODE+DATA r CODE 可執行代碼占用的實體記憶體大小，機關kb s DATA 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 t SHR 共享記憶體大小，機關kb u nFLT 頁面錯誤次數 v nDRT 最後一次寫入到現在，被修改過的頁面數。 w S 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 x COMMAND 指令名/指令行 y WCHAN 若該程序在睡眠，則顯示睡眠中的系統函數名 z Flags 任務标志，參考 sched.h 預設情況下僅顯示比較重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列。可以通過下面的快捷鍵來更改顯示内容。 更改顯示内容 通過 f 鍵可以選擇顯示的内容。按 f 鍵之後會顯示列的清單，按 a-z 即可顯示或隐藏對應的列，最後按Enter鍵确定。 按 o 鍵可以改變列的顯示順序。按小寫的 a-z 可以将相應的列向右移動，而大寫的 A-Z 可以将相應的列向左移動。最後按Enter鍵确定。 按大寫的 F 或 O 鍵，然後按 a-z 可以将程序按照相應的列進行排序。而大寫的 R 鍵可以将目前的排序倒轉。 指令使用 1． 工具（指令）名稱 top 2．工具（指令）作用 顯示系統目前的程序和其他狀況； top是一個動态顯示過程,即可以通過使用者按鍵來不斷重新整理目前狀态.如果在前台執行該指令,它将獨占前台,直到使用者終止該程式為止. 比較準确的說,top指令提供了實時的對系統處理器的狀态監視.它将顯示系統中CPU最“敏感”的任務清單.該指令可以按CPU使用.記憶體使用和執行時間 對任務進行排序；而且該指令的很多特性都可以通過互動式指令或者在個人定制檔案中進行設定. 3．環境設定 在Linux下使用。 4．使用方法 4．1使用格式 top [-] [d] [p] [q] [c] [C] [S] [s] [n] 4．2參數說明 d 指定每兩次螢幕資訊重新整理之間的時間間隔。當然使用者可以使用s互動指令來改變之。 p 通過指定監控程序ID來僅僅監控某個程序的狀态。 q該選項将使top沒有任何延遲的進行重新整理。如果調用程式有超級使用者權限，那麼top将以盡可能高的優先級運作。 S 指定累計模式 s 使top指令在安全模式中運作。這将去除互動指令所帶來的潛在危險。 i 使top不顯示任何閑置或者僵死程序。 c 顯示整個指令行而不隻是顯示指令名 4.3其他 下面介紹在top指令執行過程中可以使用的一些互動指令。從使用角度來看，熟練的掌握這些指令比掌握選項還重要一些。這些指令都是單字母的，如果在指令行選項中使用了s選項，則可能其中一些指令會被屏蔽掉。 Ctrl+L 擦除并且重寫螢幕。 h或者? 顯示幫助畫面，給出一些簡短的指令總結說明。 k 終止一個程序。系統将提示使用者輸入需要終止的程序PID，以及需要發送給該程序什麼樣的信号。一般的終止程序可以使用15信号；如果不能正常結束那就使用信号9強制結束該程序。預設值是信号15。在安全模式中此指令被屏蔽。 i 忽略閑置和僵死程序。這是一個開關式指令。 q 退出程式。 r 重新安排一個程序的優先級别。系統提示使用者輸入需要改變的程序PID以及需要設定的程序優先級值。輸入一個正值将使優先級降低，反之則可以使該程序擁有更高的優先權。預設值是10。 S 切換到累計模式。 s 改變兩次重新整理之間的延遲時間。系統将提示使用者輸入新的時間，機關為s。如果有小數，就換算成m s。輸入0值則系統将不斷重新整理，預設值是5 s。需要注意的是如果設定太小的時間，很可能會引起不斷重新整理，進而根本來不及看清顯示的情況，而且系統負載也會大大增加。 f或者F 從目前顯示中添加或者删除項目。 o或者O 改變顯示項目的順序。 l 切換顯示平均負載和啟動時間資訊。 m 切換顯示記憶體資訊。 t 切換顯示程序和CPU狀态資訊。 c 切換顯示指令名稱和完整指令行。 　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。      W 将目前設定寫入~/.toprc檔案中。這是寫top配置檔案的推薦方法。 ree 指令相對于top 提供了更簡潔的檢視系統記憶體使用情況： $ free                       total used   free shared buffers cached Mem:          255268 238332 16936 0 85540 126384 -/+ buffers/cache: 26408 228860 Swap:         265000   0    265000 Mem：表示實體記憶體統計  -/+ buffers/cached：表示實體記憶體的緩存統計  Swap：表示硬碟上交換分區的使用情況，這裡我們不去關心。 系統的總實體記憶體：255268Kb（256M），但系統目前真正可用的記憶體b并不是第一行free 标記的 16936Kb，它僅代表未被配置設定的記憶體。 我們使用total1、used1、free1、used2、free2 等名稱來代表上面統計資料的各值，1、2 分别代表第一行和第二行的資料。 total1：表示實體記憶體總量。  used1：表示總計配置設定給緩存（包含buffers 與cache ）使用的數量，但其中可能部分緩存并未實際使用。  free1：未被配置設定的記憶體。  shared1：共享記憶體，一般系統不會用到，這裡也不讨論。  buffers1：系統配置設定但未被使用的buffers 數量。  cached1：系統配置設定但未被使用的cache 數量。buffer 與cache 的差別見後面。  used2：實際使用的buffers 與cache 總量，也是實際使用的記憶體總量。  free2：未被使用的buffers 與cache 和未被配置設定的記憶體之和，這就是系統目前實際可用記憶體。 可以整理出如下等式： total1 = used1 + free1total1 = used2 + free2used1 = buffers1 + cached1 + used2free2 = buffers1 + cached1 + free1 buffer 與cache 的差別 A buffer is something that has yet to be "written" to disk. A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use. 更詳細的解釋參考：Difference Between Buffer and Cache 對于共享記憶體（Shared memory），主要用于在 UNIX 環境下不同程序之間共享資料，是程序間通信的一種方法，一般的應用程式不會申請使用共享記憶體，筆者也沒有去驗證共享記憶體對上面等式的影響。如果你有興趣，請參考：What is Shared Memory? [b]cache 和 buffer的差別：[/b] [b]Cache： 高速緩存，是位于CPU與主記憶體間的一種容量較小但速度很高的存儲器。[/b]由于CPU的速度遠高于主記憶體，CPU直接從記憶體中存取資料要等待一定時間 周期，Cache中儲存着CPU剛用過或循環使用的一部分資料，當CPU再次使用該部分資料時可從Cache中直接調用,這樣就減少了CPU的等待時間, 提高了系統的效率。Cache又分為一級Cache(L1 Cache)和二級Cache(L2 Cache)，L1 Cache內建在CPU内部，L2 Cache早期一般是焊在主機闆上,現在也都內建在CPU内部，常見的容量有256KB或512KB L2 Cache。 [b]Buffer：緩沖區，一個用于存儲速度不同步的裝置或優先級不同的裝置之間傳輸資料的區域。[/b]通過緩沖區，可以使程序之間的互相等待變少，進而使從速度慢的裝置讀入資料時，速度快的裝置的操作程序不發生間斷。 Free中的buffer和cache：（它們都是占用記憶體）： buffer : 作為buffer cache的記憶體，是塊裝置的讀寫緩沖區 cache: 作為page cache的記憶體, 檔案系統的cache 如果 cache 的值很大，說明cache住的檔案數很多。如果頻繁通路到的檔案都能被cache住，那麼磁盤的讀IO 必會非常小。