LR杂记 - Linux的系统监控工具vmstat详细说明

一、前言

非常显然从名字中我们就能够知道vmstat是一个查看虚拟内存（Virtual Memory）使用状况的工具，可是如何通过vmstat来发现系统中的瓶颈呢？在回答这个问题前，还是让我们回想一下Linux中关于虚拟内存相关内容。

二、虚拟内存执行原理

在系统中执行的每一个进程都须要使用到内存，但不是每一个进程都须要每时每刻使用系统分配的内存空间。当系统执行所需内存超过实际的物理内存，内核会释放某些进程所占用但未使用的部分或全部物理内存。将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一次调用，并将释放出的内存提供给有须要的进程使用。

在Linux内存管理中，主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完毕上述的内存调度。调页算法是将内存中近期不常使用的页面换到磁盘上，把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程，而不是部分页面，所有交换到磁盘上。

分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out，分页(Page)从磁盘又一次回到内存的过程被称作Page-In。当内核须要一个分页时。但发现此分页不在物理内存中(由于已经被Page-Out了)，此时就发生了分页错误（Page Fault）。

当系统内核发现可执行内存变少时，就会通过Page-Out来释放一部分物理内存。经管Page-Out不是常常发生，可是假设Page-out频繁不断的发生，直到当内核管理分页的时间超过执行程式的时间时，系统效能会急剧下降。这时的系统已经执行很慢或进入暂停状态，这样的状态亦被称作thrashing(颠簸)。

三、使用vmstat

1.使用方法

vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]

vmstat [-s] [-n] [-S unit]

vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-f]

vmstat [-V]

-a：显示活跃和非活跃内存

-f：显示从系统启动至今的fork数量 。引申閱讀： http://www.cnblogs.com/leoo2sk/archive/2009/12/11/talk-about-fork-in-linux.html

-m：显示slabinfo

-n：仅仅在開始时显示一次各字段名称。

-s：显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

delay：刷新时间间隔。假设不指定，仅仅显示一条结果。

count：刷新次数。假设不指定刷新次数，但指定了刷新时间间隔，这时刷新次数为无穷。

-d：显示磁盘相关统计信息。

-p：显示指定磁盘分区统计信息

-S：使用指定单位显示。

參数有 k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte）。

默认单位为K（1024 bytes）

-V：显示vmstat版本号信息。

2.使用说明

样例1：每2秒输出一条结果

字段说明：

Procs（进程）：

r: 执行队列中进程数量

b: 等待IO的进程数量

Memory（内存）：

swpd: 使用虚拟内存大小

free: 可用内存大小

buff: 用作缓冲的内存大小

cache: 用作缓存的内存大小

Swap：

si: 每秒从交换区写到内存的大小

so: 每秒写入交换区的内存大小

IO：（如今的Linux版本号块的大小为1024bytes）

bi: 每秒读取的块数

bo: 每秒写入的块数

系统：

in: 每秒中断数，包含时钟中断。

cs: 每秒上下文切换数。

CPU（以百分比表示）：

us: 用户进程运行时间(user time)

sy: 系统进程运行时间(system time)

id: 空暇时间(包含IO等待时间)

wa: 等待IO时间

样例2：显示活跃和非活跃内存

使用-a选项显示活跃和非活跃内存时。所显示的内容除添加inact和active外，其它显示内容与样例1同样。

字段说明：

Memory（内存）：

inact: 非活跃内存大小（当使用-a选项时显示）

active: 活动内存大小（当使用-a显示选项）

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