【转】linux性能相关的命令和概念

1. top命令结果解读

• 23：31：27：系统时间
• up 8 days: 表示从开机到现在，一共运行了8天
• 1 user：1个用户正在使用系统
• load average：系统负载，即任务队列的平均长度。 三个数值分别为  1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。
• tasks：系统的任务状况，正在运行的程序1个，休眠程序107个，停止程序0个，僵尸程序1个
• Cpu(s)：如果是多cpu，则为多个cpu的平均值。 用户进程(us)，系统进程(sy)，用户进程空间内改变过优先级的进程(ni)占用CPU百分比，空闲进程(id)，等待进程(wa) 。hi/si/st不明...
• Mem：系统内存。total（物理内存问题），used（已用大小），free（空闲内存总量），buffer（用作内核缓存的内存量）
• Swap：交换区总量。
• PID：进程id
• PR：优先级，即进程的优先级，或者通俗点说就是程序被CPU执行的先后顺序，此值越小进程的优先级别越高
• NI：nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级，表示进程可被执行的优先级的修正数值。如前面所说，PRI值越小越快被执行，那么加入nice值后，将会使得PRI变为：PRI(new)=PRI(old)+nice。这样，当nice值为负值的时候，那么该程序将会优先级值将变小，即其优先级会变高，则其越快被执行。
• VIRT：进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
• RES：进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
• SHR：共享内存大小，单位kb
• S：进程状态。D=不可中断的睡眠状态，R=运行， S=睡眠，T=跟踪/停止，Z=僵尸进程

2. free命令结果解读

• 　　Mem：表示物理内存统计
• 　　-/+ buffers/cached：表示物理内存的缓存统计
• 　　Swap：表示硬盘上交换分区的使用情况，这里我们不去关心。

　　系统的总物理内存：4111772Kb，但系统当前真正可用的内存并不是第一行free 标记的 3234920Kb，它仅代表未被分配的内存。

　　我们使用total1、used1、free1、used2、free2 等名称来代表上面统计数据的各值，1、2 分别代表第一行和第二行的数据。

　　total1：表示物理内存总量。

　　used1：表示总计分配给缓存（包含buffers 与cache ）使用的数量，但其中可能部分缓存并未实际使用。

　　free1：未被分配的内存。

　　shared1：共享内存，一般系统不会用到，这里也不讨论。

　　buffers1：系统分配但未被使用的buffers 数量。

　　cached1：系统分配但未被使用的cache 数量。buffer 与cache 的区别见后面。

　　used2：实际使用的buffers 与cache 总量，也是实际使用的内存总量。

　　free2：未被使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和，这就是系统当前实际可用内存。

　　可以整理出如下等式：

　　total1 = used1 + free1total1 = used2 + free2used1 = buffers1 + cached1 + used2free2 = buffers1 + cached1 + free1

buffer cache，又称bcache，其中文名称为缓冲器高速缓冲存储器，简称缓冲器高缓。另外，buffer cache按照其工作原理，又被称为块高缓。

在linux读写文件时，它用于缓存物理磁盘上的磁盘块，从而加快对磁盘上数据的访问。

buffer cache的内容对应磁盘上一个块（block），块通常为1K，都是连续的。

在linux下，为了更有效的使用物理内存，操作系统自动使用所有空闲内存作为Buffer Cache使用。当程序需要更多内存时，操作系统会自动减小Cache的大小

　　buffer 与cache 的区别

　　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.

　　更详细的解释参考：Difference Between Buffer and Cache

　　对于共享内存（Shared memory），主要用于在UNIX 环境下不同进程之间共享数据，是进程间通信的一种方法，一般的应用程序不会申请使用共享内存，笔者也没有去验证共享内存对上面等式的影响。如果你有兴趣， 请参考：What is Shared Memory？

　　cache 和 buffer的区别：

　　Cache：高速缓存，是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。由于CPU的速度远高于主内存，CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期，Cache中保存着CPU刚用过或循环使用的一部分数据，当CPU再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用，这样就减少了 CPU的等待时间，提高了系统的效率。Cache又分为一级Cache（L1 Cache）和二级Cache（L2 Cache），L1 Cache集成在CPU内部，L2 Cache早期一般是焊在主板上，现在也都集成在CPU内部，常见的容量有256KB或512KB L2 Cache.

　　Buffer：缓冲区，一个用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据的区域。通过缓冲区，可以使进程之间的相互等待变少，从而使从速度慢的设备读入数据时，速度快的设备的操作进程不发生间断。

　　Free中的buffer和cache：（它们都是占用内存）：

　　buffer ：作为buffer cache的内存，是块设备的读写缓冲区

　　cache：作为page cache的内存， 文件系统的cache

　　如果 cache 的值很大，说明cache住的文件数很多。如果频繁访问到的文件都能被cache住，那么磁盘的读IO 必会非常小。