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
1 ps [选项]
选项说明
1 -e：显示所有进程。 2 -f：显示完整格式的进程信息。 3 -a：所有与终端相关的进程。 4 -u：所有与终端无关的进程。 5 -x：以用户为中心组织进程状态信息显示。 6 -l：显示长列表。
使用举例
使用ps命令：
1 [root@localhost ~]# ps 2 PID TTY TIME CMD 3 8742 pts/0 00:00:00 bash 4 9405 pts/0 00:00:00 ps 5 [root@localhost ~]#
显示执行的命令：
1 [root@localhost ~]# ps -f 2 UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD 3 root 8742 8738 0 01:09 pts/0 00:00:00 -bash 4 root 9412 8742 0 05:06 pts/0 00:00:00 ps -f 5 [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：
1 [root@localhost ~]# ps -ef 2 UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD 3 root 8742 8738 0 01:09 pts/0 00:00:00 -bash 4 root 9415 8742 0 05:08 pts/0 00:00:00 ps -ef 5 ... 6 [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：
1 [root@localhost ~]# ps -aux 2 USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND 3 root 8742 0.0 0.2 115508 2120 pts/0 Ss 01:09 0:00 -bash 4 root 9417 0.0 0.1 139492 1652 pts/0 R+ 05:13 0:00 ps -aux 5 ... 6 [root@localhost ~]#
结果说明
使用 ps -ef 命令的结果说明：
1 F：表示这个程序的旗标，是内核分配给进程的系统标记。 2 S：表示进程的状态。 3 常用的值如下： 4 R：运行 runnable (on run queue)。 5 D：不可中断 uninterruptible sleep (usually IO)。 6 S：中断 sleeping。 7 T：停止 traced or stopped。 8 Z：僵死 zombie process。 9 UID：表示启动进程的用户ID。 10 PID：表示进程ID。 11 PPID：表示父进程ID。 12 C：表示进程CPU使用的资源百分比。 13 PRI：表示进程的执行优先权，其值越小越早被执行。 14 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。 15 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“-”。 16 SZ：表示使用掉的内存大小。 17 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。 18 TTY：表示登入者的终端机位置。 19 TIME：表示使用掉的CPU时间。 20 CMD：表示所下达的指令名称。
使用 ps -aux 命令的结果说明：
1 USER：表示进程属于那个使用者。 2 PID：表示进程ID。 3 %CPU：表示进程使用掉的CPU资源百分比。 4 %MEM：表示进程所占用的物理内存百分比。 5 VSZ：表示进程使用掉的虚拟内存量，单位是Kbytes。 6 RSS：表示进程占用的固定的内存量，单位是Kbytes。 7 TTY：表示进程运行的终端机位置。 8 STAT：表示进程目前的状态。 9 常用的值如下： 10 R：运行，指进程正在运行或在运行队列中等待。 11 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。 12 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。 13 T：停止，指进程收到SIGSTOP、SIGSTP、SIGTIN、SIGTOU信号后停止运行运行。 14 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。 15 START：表示进程被触发启动的时间。 16 TIME：表示进程实际使用CPU运作的时间。 17 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
1 top [选项]
选项说明
1 i：使top不显示任何闲置或者僵死进程。 2 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。 3 p：通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态。 4 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。 5 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。 6 c：显示整个命令行而不只是显示命令名。 7 S：指定累计模式。
交互参数
1 i：忽略闲置和僵死进程。这是一个开关式命令。 2 l：关闭或开启第一部分第一行top信息的表示。 3 t：关闭或开启第一部分第二行Tasks和第三行Cpus信息的表示。 4 m：关闭或开启第一部分第四行Mem和第五行Swap信息的表示。 5 P：根据CPU使用百分比大小进行排序。 6 T：根据时间/累计时间进行排序。 7 N：根据PID大小进行排序。 8 M：根据内存占用率大小进行排序。 9 c：切换显示命令名称和完整命令行。 10 n：设置在进程列表所显示进程的数量。 11 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。 12 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。 13 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。 14 q：退出程序。 15 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。 16 S：切换到累计模式。 17 f或者F：从当前显示中添加或者删除项目。 18 o或者O：改变显示项目的顺序。
使用举例
1 [root@localhost ~]# top 2 top - 01:09:20 up 1 day, 13:28, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05 3 Tasks: 354 total, 1 running, 353 sleeping, 0 stopped, 0 zombie 4 %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 5 KiB Mem : 1001360 total, 441332 free, 160592 used, 399436 buff/cache 6 KiB Swap: 2097148 total, 2097148 free, 0 used. 661448 avail Mem 7 8 PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 9 1 root 20 0 44516 7184 2612 S 0.0 0.7 0:07.99 systemd 10 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.28 kthreadd 11 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.55 ksoftirqd/0 12 5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H 13 7 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.44 migration/0 14 8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcu_bh 15 9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcuob/0 16 10 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcuob/1 17 11 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcuob/2 18 12 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcuob/3 19 ... 20 [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。
1 01:09:20：表示系统当前时间。 2 up 1 day, 13:28：表示系统运行了1天13个小时28分钟。 3 2 users：表示系统当前有2个用户连接。 4 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。
1 n total：表示进程总数。 2 n running：表示正在运行的进程数。 3 n sleeping：表示休眠的进程数。 4 n stopped：表示停止的进程。 5 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。
1 n us：表示用户空间占用CPU时间百分比。 2 n sy：表示内核空间占用CPU时间百分比。 3 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。 4 n id：表示空闲时间占用CPU百分比。 5 n wa：表示等待输入输出占用CPU时间百分比。 6 n hi：表示硬件中断占用CPU时间百分比。 7 n si：表示软件中断占用CPU时间百分比。 8 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。
1 n total：表示内存总量。 2 n free：表示剩余的内存数量。 3 n used：表示使用的内存数量。 4 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。
1 n total：表示交换区总量。 2 n free：表示空闲的交换区数量。 3 n used：表示使用的交换区数量。 4 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。
1 PID：进程id。 2 PPID：父进程id。 3 UID：进程所有者的id。 4 USER：进程所有者的用户名。 5 GROUP：进程所有者的组名。 6 TTY：启动进程的终端名，不是从终端启动的进程则显示为?。 7 PR：优先级。 8 NI：nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级。 9 P：最后使用的CPU，仅在多CPU环境下有意义。 10 %CPU：上次更新到现在的CPU时间占用百分比。 11 TIME：进程使用的CPU时间总计，单位秒。 12 TIME+：进程所使用的CPU时间总计，单位1/100秒。 13 %MEM：进程使用的物理内存百分比。 14 VIRT：进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES。 15 SWAP：进程使用的虚拟内存中被被换出的大小。 16 RES：进程使用的、未被换出的物理内存的大小。 17 CODE：可执行代码占用的物理内存大小。 18 DATA：可执行代码以外的部分（数据段+栈）占用的物理内存大小。 19 SHR：共享内存大小。 20 nFLT：页面错误次数。 21 nDRT：最后一次写入到现在，被修改过的页面数。 22 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）。 23 COMMAND：命令名/行。 24 WCHAN：若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名。 25 Flags：任务标志。