liunx之：top命令解釋

Love Lenka發表於2016-12-20

top命令經常用來監控linux的系統狀況，比如cpu、記憶體的使用，程式設計師基本都知道這個命令，但比較奇怪的是能用好它的人卻很少，例如top監控檢視中記憶體數值的含義就有不少的曲解。

本文透過一個執行中的WEB伺服器的top監控截圖，講述top檢視中的各種資料的含義，還包括檢視中各程式（任務）的欄位的排序。

top進入檢視

 

top檢視 01
【top檢視 01】是剛進入top的基本檢視，我們來結合這個檢視講解各個資料的含義。

複製程式碼 程式碼如下:

第一行：
10:01:23 — 當前系統時間
126 days, 14:29 — 系統已經執行了126天14小時29分鐘（在這期間沒有重啟過）
2 users — 當前有2個使用者登入系統
load average: 1.15, 1.42, 1.44 — load average後面的三個數分別是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式數，然後按特定演算法計算出的數值。如果這個數除以邏輯CPU的數量，結果高於5的時候就表明系統在超負荷運轉了。

複製程式碼 程式碼如下:

第二行：
Tasks — 任務（程式），系統現在共有183個程式，其中處於執行中的有1個，182個在休眠（sleep），stoped狀態的有0個，zombie狀態（殭屍）的有0個。

 

複製程式碼 程式碼如下:

第三行：cpu狀態
6.7% us — 使用者空間佔用CPU的百分比。
0.4% sy — 核心空間佔用CPU的百分比。
0.0% ni — 改變過優先順序的程式佔用CPU的百分比
92.9% id — 空閒CPU百分比
0.0% wa — IO等待佔用CPU的百分比
0.0% hi — 硬中斷（Hardware IRQ）佔用CPU的百分比
0.0% si — 軟中斷（Software Interrupts）佔用CPU的百分比


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

複製程式碼 程式碼如下:

第四行：記憶體狀態
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 — 空閒記憶體總量（530M）
79236k buffers — 快取的記憶體量 （79M）

 

複製程式碼 程式碼如下:

第五行：swap交換分割槽
2031608k total — 交換區總量（2GB）
2556k used — 使用的交換區總量（2.5M）
2029052k free — 空閒交換區總量（2GB）
4231276k cached — 緩衝的交換區總量（4GB）


這裡要說明的是不能用windows的記憶體概念理解這些資料，如果按windows的方式此臺伺服器“危矣”：8G的記憶體總量只剩下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，這裡只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，空閒記憶體總量（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，核心並不把這些可被重新使用的記憶體交還到free中去，因此在linux上free 記憶體會越來越少，但不用為此擔心。

如果出於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，按這個公式此臺伺服器的可用記憶體：530668+79236+4231276 = 4.7GB。

對於記憶體監控，在top裡我們要時刻監控第五行swap交換分割槽的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。

複製程式碼 程式碼如下:

第六行是空行

 

複製程式碼 程式碼如下:

第七行以下：各程式（任務）的狀態監控
PID — 程式id
USER — 程式所有者
PR — 程式優先順序
NI — nice值。負值表示高優先順序，正值表示低優先順序
VIRT — 程式使用的虛擬記憶體總量，單位kb。VIRT=SWAP+RES
RES — 程式使用的、未被換出的實體記憶體大小，單位kb。RES=CODE+DATA
SHR — 共享記憶體大小，單位kb
S — 程式狀態。D=不可中斷的睡眠狀態 R=執行 S=睡眠 T=跟蹤/停止 Z=殭屍程式
%CPU — 上次更新到現在的CPU時間佔用百分比
%MEM — 程式使用的實體記憶體百分比
TIME+ — 程式使用的CPU時間總計，單位1/100秒
COMMAND — 程式名稱（命令名/命令列）
 
 
 
多U多核CPU監控
在top基本檢視中，按鍵盤數字“1”，可監控每個邏輯CPU的狀況：

top檢視 02

觀察上圖，伺服器有16個邏輯CPU，實際上是4個物理CPU。

程式欄位排序
預設進入top時，各程式是按照CPU的佔用量來排序的，在【top檢視 01】中程式ID為14210的java程式排在第一（cpu佔用100%），程式ID為14183的java程式排在第二（cpu佔用12%）。可透過 鍵盤指令來改變排序欄位，比如想監控哪個程式佔用MEM最多，我一般的使用方法如下：

1. 敲擊鍵盤“b”（開啟/關閉加亮效果），top的檢視變化如下：

top檢視 03

我們發現程式id為10704的“top”程式被加亮了，top程式就是檢視第二行顯示的唯一的執行態（runing）的那個程式，可以透過敲擊“y”鍵關閉或開啟執行態程式的加亮效果。

2. 敲擊鍵盤“x”（開啟/關閉排序列的加亮效果），top的檢視變化如下：

top檢視 04

可以看到，top預設的排序列是“%CPU”。

3. 透過”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：

top檢視 05

檢視現在已經按照%MEM來排序了。

改變程式顯示欄位

1. 敲擊“f”鍵，top進入另一個檢視，在這裡可以編排基本檢視中的顯示欄位：

top檢視 06

這裡列出了所有可在top基本檢視中顯示的程式欄位，有”*”並且標註為大寫字母的欄位是可顯示的，沒有”*”並且是小寫字母的欄位是不顯示的。如果要在基本檢視中顯示“CODE”和“DATA”兩個欄位，可以透過敲擊“r”和“s”鍵：

top檢視 07

2. “回車”返回基本檢視，可以看到多了“CODE”和“DATA”兩個欄位：

top檢視 08

top命令的補充
top命令是Linux上進行系統監控的首選命令，但有時候卻達不到我們的要求，比如 當前這臺伺服器，top監控有很大的侷限性。這臺伺服器執行著websphere叢集，有兩個節點服務，就是【top檢視 01】中的老大、老二兩個java程式，top命令的監控最小單位是程式，所以看不到我關心的java執行緒數和客戶連線數，而這兩個指標是java的 web服務非常重要的指標，通常我用ps和netstate兩個命令來補充top的不足。

複製程式碼 程式碼如下:

監控java執行緒數：
ps -eLf | grep java | wc -l

 

複製程式碼 程式碼如下:

監控網路客戶連線數：
netstat -n | grep tcp | grep 偵聽埠 | wc -l


上面兩個命令，可改動grep的引數，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，所有程式的執行狀態都可以用檔案來獲取。系統根目錄/proc中，每一個數字子目錄的名字都是執行中的 程式的PID，進入任一個程式目錄，可透過其中檔案或目錄來觀察程式的各項執行指標，例如task目錄就是用來描述程式中執行緒的，因此也可以透過下面的方 法獲取某程式中執行中的執行緒數量（PID指的是程式ID）：

複製程式碼 程式碼如下:

ls /proc/PID/task | wc -l


在linux中還有一個命令pmap，來輸出程式記憶體的狀況，可以用來分析執行緒堆疊：

複製程式碼 程式碼如下:


pmap PID

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