Linux性能分析——分析系统性能相关的命令

Linux性能分析——分析系统性能相关的命令

摘要：本文主要学习了Linux系统中分析性能相关的命令。

ps命令

ps命令用来显示系统中进程的运行情况，显示的是当前系统的快照。

基本语法

 ps [选项]

选项说明

 -e：显示所有进程。
 -f：显示完整格式的进程信息。
 -a：所有与终端相关的进程。
 -u：所有与终端无关的进程。
 -x：以用户为中心组织进程状态信息显示。
 -l：显示长列表。

使用举例

使用ps命令：

 [root@localhost ~]# ps
    PID TTY          TIME CMD
    pts/    :: bash
    pts/    :: ps
 [root@localhost ~]#

显示执行的命令：

 [root@localhost ~]# ps -f
 UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
 root             : pts/    :: -bash
 root             : pts/    :: ps -f
 [root@localhost ~]#

显示所有进程以及执行的命令，可以查看进程的父进程ID：

 [root@localhost ~]# ps -ef
 UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
 root             : pts/    :: -bash
 root             : pts/    :: ps -ef
 ...
 [root@localhost ~]#

显示目前所有在内存中的进程，可以查看进程的CPU占用率和内存占用率：

 [root@localhost ~]# ps -aux
 USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
 root         0.0  0.2    pts/    Ss   :   : -bash
 root         0.0  0.1    pts/    R+   :   : ps -aux
 ...
 [root@localhost ~]#

结果说明

使用 ps -ef 命令的结果说明：

 F：表示这个程序的旗标，是内核分配给进程的系统标记。
 S：表示进程的状态。
 常用的值如下：
     R：运行 runnable (on run queue)。
     D：不可中断 uninterruptible sleep (usually IO)。
     S：中断 sleeping。
     T：停止 traced or stopped。
     Z：僵死 zombie process。
 UID：表示启动进程的用户ID。
 PID：表示进程ID。
 PPID：表示父进程ID。
 C：表示进程CPU使用的资源百分比。
 PRI：表示进程的执行优先权，其值越小越早被执行。
 NI：表示进程的nice值，其表示进程可被执行的优先级的修正数值。
 ADDR：表示这是内核函数，指出该程序在内存的那个部分。如果是个执行的程序，一般就是“-”。
 SZ：表示使用掉的内存大小。
 WCHAN：表示目前这个程序是否正在运作当中，若为“-”表示正在运作。
 TTY：表示登入者的终端机位置。
 TIME：表示使用掉的CPU时间。
 CMD：表示所下达的指令名称。

使用 ps -aux 命令的结果说明：

 USER：表示进程属于那个使用者。
 PID：表示进程ID。
 %CPU：表示进程使用掉的CPU资源百分比。
 %MEM：表示进程所占用的物理内存百分比。
 VSZ：表示进程使用掉的虚拟内存量，单位是Kbytes。
 RSS：表示进程占用的固定的内存量，单位是Kbytes。
 TTY：表示进程运行的终端机位置。
 STAT：表示进程目前的状态。
 常用的值如下：
     R：运行，指进程正在运行或在运行队列中等待。
     D：不可中断，指线程收到信号不唤醒和不可运行，进程必须等待直到有中断发生。
     S：中断，指进程在休眠中或者被阻塞，在等待某个条件的形成或接收到信号。
     T：停止，指进程收到SIGSTOP、SIGSTP、SIGTIN、SIGTOU信号后停止运行运行。
     Z：僵死，指进程已终止，但进程描述符存在，直到父进程调用wait4()系统调用后释放。
 START：表示进程被触发启动的时间。
 TIME：表示进程实际使用CPU运作的时间。
 COMMAND：表示进程的实际指令。

top命令

top命令提供了实时的对系统处理器的状态监视，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况。

基本语法

 top [选项]

选项说明

 i：使top不显示任何闲置或者僵死进程。
 d：指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔。当然用户可以使用s交互命令来改变之。
 p：通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态。
 q：该选项将使top没有任何延迟的进行刷新。如果调用程序有超级用户权限，那么top将以尽可能高的优先级运行。
 s：使top命令在安全模式中运行。这将去除交互命令所带来的潜在危险。
 c：显示整个命令行而不只是显示命令名。
 S：指定累计模式。

交互参数

 i：忽略闲置和僵死进程。这是一个开关式命令。
 l：关闭或开启第一部分第一行top信息的表示。
 t：关闭或开启第一部分第二行Tasks和第三行Cpus信息的表示。
 m：关闭或开启第一部分第四行Mem和第五行Swap信息的表示。
 P：根据CPU使用百分比大小进行排序。
 T：根据时间/累计时间进行排序。
 N：根据PID大小进行排序。
 M：根据内存占用率大小进行排序。
 c：切换显示命令名称和完整命令行。
 n：设置在进程列表所显示进程的数量。
 k：终止一个进程。系统将提示用户输入需要终止的进程PID，以及需要发送给该进程什么样的信号。一般的终止进程可以使用15信号，如果不能正常结束那就使用信号9强制结束该进程。默认值是信号15。在安全模式中此命令被屏蔽。
 r：重新安排一个进程的优先级别。系统提示用户输入需要改变的进程PID以及需要设置的进程优先级值。输入一个正值将使优先级降低，反之则可以使该进程拥有更高的优先权。默认值是10。
 s：改变两次刷新之间的延迟时间。系统将提示用户输入新的时间，单位为s。如果有小数，就换算成ms。输入0值则系统将不断刷新，默认值是5s。
 q：退出程序。
 W：将当前设置写入~/.toprc文件中。这是写top配置文件的推荐方法。
 S：切换到累计模式。
 f或者F：从当前显示中添加或者删除项目。
 o或者O：改变显示项目的顺序。

使用举例

 [root@localhost ~]# top
 top - :: up  day, :,   users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
 Tasks:  total,    running,  sleeping,    stopped,    zombie
 %Cpu(s):  0.2 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 99.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
 KiB Mem :   total,    free,    used,    buff/cache
 KiB Swap:   total,   free,         used.    avail Mem 

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
       root                   S   0.0  0.7   :07.99 systemd
       root                             S   0.0  0.0   :00.28 kthreadd
       root                             S   0.0  0.0   :00.55 ksoftirqd/
       root        -                    S   0.0  0.0   :00.00 kworker/:0H
       root      rt                       S   0.0  0.0   :00.44 migration/
       root                             S   0.0  0.0   :00.00 rcu_bh
       root                             S   0.0  0.0   :00.00 rcuob/
      root                             S   0.0  0.0   :00.00 rcuob/
      root                             S   0.0  0.0   :00.00 rcuob/
      root                             S   0.0  0.0   :00.00 rcuob/
 ...
 [root@localhost ~]#

资源概况字段说明

top视图的上半部分是资源概况。

1）第一行是系统的一些信息。

 ::：表示系统当前时间。
 up  day, :：表示系统运行了1天13个小时28分钟。
  users：表示系统当前有2个用户连接。
 load average: 0.00, 0.01, 0.05：表示系统最近1分钟、5分钟、15分钟的平均负载。

2）第二行是系统进程的预览信息。

 n total：表示进程总数。
 n running：表示正在运行的进程数。
 n sleeping：表示休眠的进程数。
 n stopped：表示停止的进程。
 n zombie：表示僵尸进程。

3）第三行是CPU的运行信息，当有多个CPU时，内容可能会超过两行。

 n us：表示用户空间占用CPU时间百分比。
 n sy：表示内核空间占用CPU时间百分比。
 n ni：表示用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU时间百分比。
 n id：表示空闲时间占用CPU百分比。
 n wa：表示等待输入输出占用CPU时间百分比。
 n hi：表示硬件中断占用CPU时间百分比。
 n si：表示软件中断占用CPU时间百分比。
 n st：表示虚拟机占用CPU时间百分比。

4）第四行是内存空间的使用情况。

 n total：表示内存总量。
 n free：表示剩余的内存数量。
 n used：表示使用的内存数量。
 n buff/cache：表示缓冲的内存数量。

5）第五行是交换空间的使用情况。

 n total：表示交换区总量。
 n free：表示空闲的交换区数量。
 n used：表示使用的交换区数量。
 n avail Mem：表示缓冲的交换区数量。

进程信息字段说明

top视图的下半部分是进程信息。

 PID：进程id。
 PPID：父进程id。
 UID：进程所有者的id。
 USER：进程所有者的用户名。
 GROUP：进程所有者的组名。
 TTY：启动进程的终端名，不是从终端启动的进程则显示为?。
 PR：优先级。
 NI：nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级。
 P：最后使用的CPU，仅在多CPU环境下有意义。
 %CPU：上次更新到现在的CPU时间占用百分比。
 TIME：进程使用的CPU时间总计，单位秒。
 TIME+：进程所使用的CPU时间总计，单位1/100秒。
 %MEM：进程使用的物理内存百分比。
 VIRT：进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES。
 SWAP：进程使用的虚拟内存中被被换出的大小。
 RES：进程使用的、未被换出的物理内存的大小。
 CODE：可执行代码占用的物理内存大小。
 DATA：可执行代码以外的部分（数据段+栈）占用的物理内存大小。
 SHR：共享内存大小。
 nFLT：页面错误次数。
 nDRT：最后一次写入到现在，被修改过的页面数。
 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）。
 COMMAND：命令名/行。
 WCHAN：若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名。
 Flags：任务标志。