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top指令詳解

top指令

top指令詳解

沒有圖形化界面下的linux,也有指令可以實作windows的任務管理器功能,這個指令就是"top",使用者可以使用top來對程序排序,結束程序等.

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,預設5秒重新整理一下程序清單,是以類似于 windows 的任務管理器。

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top指令顯示的前五行是系統整體的統計資訊。

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top  -  15:09:51  up  17  days  ,  3:38  ,  4  users  ,  load  average  :  1.09  ,  3.39  ,  4.76

15:09:51  目前時間

up 17 days , 3:38  系統運作時間,格式為時:分

4  users  目前登入使用者數

load average : 1.09 , 3.39 , 4.76  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。eg.

tasks  :  115  total  ,  1  running  ,  114  sleeping  ,  0stopped  ,  0zombie

cpu(s)  :  16.1%  us  ,  2.0%  sy  ,  0.0%  ni  ,  79.5%  id  ,  1.4%  wa  ,  0.0%  hi  ,  1.0%  si

tasks : 115 total  程序總數

0  zombie  僵屍程序數

cpu(s) : 16.1%  us  使用者空間占用cpu百分比

2.0%  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

79.5%  id  空閑cpu百分比

1.4%  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。eg.

mem  :  8169876  k  total  ,  7686472  k  used  ,  483404  k  free  ,  35272  k  buffers

swap  :  4096532  k  total  ,  160  k  used  ,  4096372  k  free  ,  2477532  k  cached

mem : 8169876 ktotal  實體記憶體總量

7686472 k used  使用的實體記憶體總量

483404 k free  空閑記憶體總量

swap : 4096532 k total  交換分區總量

160 k used  使用的交換區總量

4096372 k free  空閑交換區總量

2477532 k 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。

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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。

pid    user    pr    ni    virt    res    shr    s    %cpu    %mem    time+    command

序号列名含義

pid    程序id

ppid    父程序id

ruser    realusername

uid    程序所有者的使用者id

user    程序所有者的使用者名

group    程序所有者的組名

tty    啟動程序的終端名。不是從終端啟動的程序則顯示為?

pr    優先級

ninice     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    上次更新到現在的cpu時間占用百分比

time    程序使用的cpu時間總計,機關秒

time+    程序使用的cpu時間總計,機關1/100秒

%mem    程序使用的實體記憶體百分比

virt    程序使用的虛拟記憶體總量,機關kb。virt=swap+res

swap    程序使用的虛拟記憶體中,被換出的大小,機關kb。

res    程序使用的、未被換出的實體記憶體大小,機關kb。res=code+data

code    可執行代碼占用的實體記憶體大小,機關kb

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

shr    共享記憶體大小,機關kb

nflt    頁面錯誤次數

ndrt    最後一次寫入到現在,被修改過的頁面數。

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

command    指令名/指令行

wchan    若該程序在睡眠,則顯示睡眠中的系統函數名

flags    任務标志,參考sched.h

top裡可以設定按照某一項來排序,預設的情況下,是按照cpu的使用情況來排序,

m,(注意大寫),按記憶體使用情況排序

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。

輸入字母k(小寫),然後再輸入想要kill的pid

當然你也可直接運作指令,kill pid

top的其他用法,可以在top界面中,輸"h",就可以進入到top指令幫助界面

檢視多核cpu指令

mpstat -p all  和  sar -p all 

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說明:sar -p all > aaa.txt   重定向輸出内容到檔案 aaa.txt

top指令經常用來監控linux的系統狀況,比如cpu、記憶體的使用,程式員基本都知道這個指令,但比較奇怪的是能用好它的人卻很少,例如top監控視圖中記憶體數值的含義就有不少的曲解。

本文通過一個運作中的web伺服器的top監控截圖,講述top視圖中的各種資料的含義,還包括視圖中各程序(任務)的字段的排序。

top進入視圖

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top視圖 01

【top視圖 01】是剛進入top的基本視圖,我們來結合這個視圖講解各個資料的含義。

第一行:

10:01:23 — 目前系統時間

126 days, 14:29 — 系統已經運作了126天14小時29分鐘(在這期間沒有重新開機過)

2 users — 目前有2個使用者登入系統

load average: 1.15, 1.42, 1.44 — load average後面的三個數分别是1分鐘、5分鐘、15分鐘的負載情況。

load average資料是每隔5秒鐘檢查一次活躍的程序數,然後按特定算法計算出的數值。如果這個數除以邏輯cpu的數量,結果高于5的時候就表明系統在超負荷運轉了。

第二行:

tasks — 任務(程序),系統現在共有183個程序,其中處于運作中的有1個,182個在休眠(sleep),stoped狀态的有0個,zombie狀态(僵屍)的有0個。

第三行:cpu狀态

6.7% us — 使用者空間占用cpu的百分比。

0.4% sy — 核心空間占用cpu的百分比。

0.0% ni — 改變過優先級的程序占用cpu的百分比

92.9% id — 空閑cpu百分比

0.0% wa — io等待占用cpu的百分比

0.0% hi — 硬中斷(hardware irq)占用cpu的百分比

0.0% si — 軟中斷(software interrupts)占用cpu的百分比

在這裡cpu的使用比率和windows概念不同,如果你不了解使用者空間和核心空間,需要充充電了。

第四行:記憶體狀态

8306544k total — 實體記憶體總量(8gb)

7775876k used — 使用中的記憶體總量(7.7gb)

530668k free — 空閑記憶體總量(530m)

79236k buffers — 緩存的記憶體量 (79m)

第五行:swap交換分區

2031608k total — 交換區總量(2gb)

2556k used — 使用的交換區總量(2.5m)

2029052k free — 空閑交換區總量(2gb)

4231276k cached — 緩沖的交換區總量(4gb)

這裡要說明的是不能用windows的記憶體概念了解這些資料,如果按windows的方式此台伺服器“危矣”:8g的記憶體總量隻剩下530m的可用記憶體。linux的記憶體管理有其特殊性,複雜點需要一本書來說明,這裡隻是簡單說點和我們傳統概念(windows)的不同。

第四行中使用中的記憶體總量(used)指的是現在系統核心控制的記憶體數,空閑記憶體總量(free)是核心還未納入其管控範圍的數量。納入核心管理的記憶體不見得都在使用中,還包括過去使用過的現在可以被重複利用的記憶體,核心并不把這些可被重新使用的記憶體交還到free中去,是以在linux上free記憶體會越來越少,但不用為此擔心。

如果出于習慣去計算可用記憶體數,這裡有個近似的計算公式:第四行的free + 第四行的buffers + 第五行的cached,按這個公式此台伺服器的可用記憶體:530668+79236+4231276 = 4.7gb。

對于記憶體監控,在top裡我們要時刻監控第五行swap交換分區的used,如果這個數值在不斷的變化,說明核心在不斷進行記憶體和swap的資料交換,這是真正的記憶體不夠用了。

第六行是空行

第七行以下:各程序(任務)的狀态監控

pid — 程序id

user — 程序所有者

pr — 程序優先級

ni — nice值。負值表示高優先級,正值表示低優先級

virt — 程序使用的虛拟記憶體總量,機關kb。virt=swap+res

res — 程序使用的、未被換出的實體記憶體大小,機關kb。res=code+data

shr — 共享記憶體大小,機關kb

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

%cpu — 上次更新到現在的cpu時間占用百分比

%mem — 程序使用的實體記憶體百分比

time+ — 程序使用的cpu時間總計,機關1/100秒

command — 程序名稱(指令名/指令行)

多u多核cpu監控

在top基本視圖中,按鍵盤數字“1”,可監控每個邏輯cpu的狀況:

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top視圖 02

觀察上圖,伺服器有16個邏輯cpu,實際上是4個實體cpu。

程序字段排序

預設進入top時,各程序是按照cpu的占用量來排序的,在【top視圖 01】中程序id為14210的java程序排在第一(cpu占用100%),程序id為14183的java程序排在第二(cpu占用12%)。可通過鍵盤指令來改變排序字段,比如想監控哪個程序占用mem最多,我一般的使用方法如下:

1. 敲擊鍵盤“b”(打開/關閉加亮效果),top的視圖變化如下:

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top視圖 03

我們發現程序id為10704的“top”程序被加亮了,top程序就是視圖第二行顯示的唯一的運作态(runing)的那個程序,可以通過敲擊“y”鍵關閉或打開運作态程序的加亮效果。

2. 敲擊鍵盤“x”(打開/關閉排序列的加亮效果),top的視圖變化如下:

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top視圖 04

可以看到,top預設的排序列是“%cpu”。

3. 通過”shift + >”或”shift + <”可以向右或左改變排序列,下圖是按一次”shift + >”的效果圖:

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top視圖 05

視圖現在已經按照%mem來排序了。

改變程序顯示字段

1. 敲擊“f”鍵,top進入另一個視圖,在這裡可以編排基本視圖中的顯示字段:

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top視圖 06

這裡列出了所有可在top基本視圖中顯示的程序字段,有”*”并且标注為大寫字母的字段是可顯示的,沒有”*”并且是小寫字母的字段是不顯示的。如果要在基本視圖中顯示“code”和“data”兩個字段,可以通過敲擊“r”和“s”鍵:

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top視圖 07

2. “回車”傳回基本視圖,可以看到多了“code”和“data”兩個字段:

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top視圖 08

top指令的補充

top指令是linux上進行系統監控的首選指令,但有時候卻達不到我們的要求,比如目前這台伺服器,top監控有很大的局限性。這台伺服器運作着websphere叢集,有兩個節點服務,就是【top視圖 01】中的老大、老二兩個java程序,top指令的監控最小機關是程序,是以看不到我關心的java線程數和客戶連接配接數,而這兩個名額是java的web服務非常重要的名額,通常我用ps和netstate兩個指令來補充top的不足。

監控java線程數:

ps -elf | grep java | wc -l

監控網絡客戶連接配接數:

netstat -n | grep tcp | grep 偵聽端口 | wc -l

上面兩個指令,可改動grep的參數,來達到更細緻的監控要求。

在linux系統“一切都是檔案”的思想貫徹指導下,所有程序的運作狀态都可以用檔案來擷取。系統根目錄/proc中,每一個數字子目錄的名字都是運作中的程序的pid,進入任一個程序目錄,可通過其中檔案或目錄來觀察程序的各項運作名額,例如task目錄就是用來描述程序中線程的,是以也可以通過下面的方法擷取某程序中運作中的線程數量(pid指的是程序id):

ls /proc/pid/task | wc -l

在linux中還有一個指令pmap,來輸出程序記憶體的狀況,可以用來分析線程堆棧:

pmap pid