top命令经常用来监控linux的系统状况,比如cpu、mem内存、僵尸进程等,但能用好它的人却很少,例如top监控视图中内存数值的含义就有不少的曲解。

本文通过一个运行中的WEB服务器的top监控截图,讲述top视图中的各种数据的含义,还包括视图中各进程(任务)的字段的排序。

 

top进入视图

linux-top-command-xiangjie-01

输入大写P,结果按CPU占用降序排序

输入大写M,结果按内存占用降序排序

输入大写R,结果会逆序切换排序

注:大写P可以在capslock状态输入p,或者按Shift+p

刚进入top的基本视图,结合这个视图讲解各个数据的含义。

第一行:
17:52:28 — 当前系统时间
118 days, 19:49 — 系统已经运行了118天19小时49分钟(在这期间没有重启过)
1 users — 当前有1个用户登录系统
load average: 1.15, 1.42, 1.44 — load average后面的三个数分别是1分钟、5分钟、15分钟的负载情况。

load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数,然后按特定算法计算出的数值。

如果这个数除以逻辑CPU的数量,结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了

第二行:
Tasks — 任务(进程),系统现在共有136个进程,其中处于运行中的有2个,134个在休眠(sleep),stoped状态的有0个,zombie状态(僵尸)的有0个。

 

第三行:cpu状态
6.7% us — 用户空间占用CPU的百分比。
0.4% sy — 内核空间占用CPU的百分比。
0.0% ni — 改变过优先级的进程占用CPU的百分比
92.9% id — 空闲CPU百分比
0.0% wa — IO等待占用CPU的百分比
0.0% hi — 硬中断(Hardware IRQ)占用CPU的百分比
0.0% si — 软中断(Software Interrupts)占用CPU的百分比

在这里CPU的使用比率和Windows概念不同,如果你不理解用户空间和内核空间,需要充充电了。

第四行:内存状态
8306544k total — 物理内存总量(8GB)
7775876k used — 使用中的内存总量(7.7GB)
530668k free — 空闲内存总量(530M)
79236k buffers — 缓存的内存量 (79M) 

 

第五行:swap交换分区
2031608k total — 交换区总量(2GB)
2556k used — 使用的交换区总量(2.5M)
2029052k free — 空闲交换区总量(2GB)
4231276k cached — 缓冲的交换区总量(4GB)

这里要说明的是不能用Windows的内存概念理解这些数据,如果按Windows的方式此台服务器“危矣”:8G的内存总量只剩下530M的可用内存。Linux的内存管理有其特殊性,复杂点需要一本书来说明,这里只是简单说点和我们传统概念(Windows)的不同。

第四行中使用中的内存总量(used)指的是现在系统内核控制的内存数,空闲内存总量(free)是内核还未纳入其管控范围的数量纳入内核管理的内存不见得都在使用中,还包括过去使用过的现在可以被重复利用的内存,内核并不把这些可被重新使用的内存交还到free中去,因此在linux上free内存会越来越少,但不用为此担心。

如果出于习惯去计算可用内存数,这里有个近似的计算公式:

第四行的free + 第四行的buffers + 第五行的cached = 可用内存数

按这个公式此台服务器的可用内存:

530668+79236+4231276 = 4.7GB

 

top 命令

应用启动后占用多少内存,通常我们通过top来查看used情况,这个是不准确的,因为系统内存还存在 buffers和 cached 两部分,即内存包含已使用内存、buffers、cached 共三部分

可以简单理解

buffers 就是存放要输出到disk(块设备)的数据,缓冲满了一次写,提高io性能(内存 -> 磁盘

cached 就是存放从disk上读出的数据,常用的缓存起来,减少io(磁盘 -> 内存

linux-performance-analysis-of-the-sar-system-ordered-xiangjie-06

其实,通过free命令就可以直观的看到系统当前使用和剩余的内存了

linux-performance-analysis-of-the-sar-system-ordered-xiangjie-07

 

对于内存监控,在top里我们要时刻监控第五行swap交换分区的used

如果这个数值在不断的变化,说明内核在不断进行内存和swap的数据交换,这是真正的内存不够用了

第六行是空行

 linux-top-command-xiangjie-01

第七行以下:各进程(任务)的状态监控
PID — 进程id
USER — 进程所有者
PR — 进程优先级
NI — nice值。负值表示高优先级,正值表示低优先级
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
%CPU — 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM — 进程使用的物理内存百分比
TIME+ — 进程使用的CPU时间总计,单位1/100秒
COMMAND — 进程名称(命令名/命令行)

 

top命令参数解释

top命令是Linux下常用的性能分析工具,能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况,类似于Windows的任务管理器。下面详细介绍它的使用方法。

top - 01:06:48 up 1:22, 1 user, load average: 0.06, 0.60, 0.48
Tasks: 29 total,   1 running, 28 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s): 0.3% us, 1.0% sy, 0.0% ni, 98.7% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Mem:    191272k total,   173656k used,    17616k free,    22052k buffers
Swap:   192772k total,        0k used,   192772k free,   123988k cached

 

   PID USER      PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM    TIME+ COMMAND
1379 root      16   0 7976 2456 1980 S 0.7 1.3   0:11.03 sshd
14704 root      16   0 2128 980 796 R 0.7 0.5   0:02.72 top
     1 root      16   0 1992 632 544 S 0.0 0.3   0:00.90 init
     2 root      34 19     0    0    0 S 0.0 0.0   0:00.00 ksoftirqd/0
     3 root      RT   0     0    0    0 S 0.0 0.0   0:00.00 watchdog/0

 

统计信息区

前五行是系统整体的统计信息。第一行是任务队列信息,同 uptime 命令的执行结果。其内容如下:

01:06:48 当前时间
up 1:22 系统运行时间,格式为时:分
1 user 当前登录用户数
load average: 0.06, 0.60, 0.48 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

第二、三行为进程和CPU的信息。当有多个CPU时,这些内容可能会超过两行。内容如下:

Tasks: 29 total 进程总数
1 running 正在运行的进程数
28 sleeping 睡眠的进程数
0 stopped 停止的进程数
0 zombie 僵尸进程数
Cpu(s): 0.3% us 用户空间占用CPU百分比
1.0% sy 内核空间占用CPU百分比
0.0% ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
98.7% id 空闲CPU百分比
0.0% wa 等待输入输出的CPU时间百分比
0.0% hi 硬中断占用CPU的百分比
0.0% si 软中断占用CPU的百分比

最后两行为内存信息。内容如下:

Mem: 191272k total 物理内存总量
173656k used 使用的物理内存总量
17616k free 空闲内存总量
22052k buffers 用作内核缓存的内存量
Swap: 192772k total 交换区总量
0k used 使用的交换区总量
192772k free 空闲交换区总量
123988k cached 缓冲的交换区总量
内存中的内容被换出到交换区,而后又被换入到内存,但使用过的交换区尚未被覆盖,
该数值即为这些内容已存在于内存中的交换区的大小。
相应的内存再次被换出时可不必再对交换区写入。

进程信息区

统计信息区域的下方显示了各个进程的详细信息。首先来认识一下各列的含义。

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

默认情况下仅显示比较重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列,可以通过下面的快捷键来更改显示内容。

 

更改显示内容

通过 键可以选择显示的内容,按 f 键之后会显示列的列表,按小写d或空格健可选中或取消,按 a-z 即可显示或隐藏对应的列,最后按回车键确定。

linux-top-command-xiangjie-11

按 o 键可以改变列的显示顺序。按小写的 a-z 可以将相应的列向右移动,而大写的 A-Z 可以将相应的列向左移动。最后按回车键确定。

按大写的 F 或 O 键,然后按 a-z 可以将进程按照相应的列进行排序。按大写的 R 键可以将当前的排序倒转

 

命令使用

1. 工具(命令)名称
top

2.工具(命令)作用

显示系统当前的进程和其他状况; top是一个动态显示过程,即可以通过用户按键来不断刷新当前状态.如果在前台执行该命令,它将独占前台,直到用户终止该程序为止. 比较准确的说,top命令提供了实时的对系统处理器的状态监视.它将显示系统中CPU最“敏感”的任务列表.该命令可以按CPU使用.内存使用和执行时间对任务进行排序;而且该命令的很多特性都可以通过交互式命令或者在个人定制文件中进行设定. 

3. 环境设置    在Linux下使用。

4. 使用方法

4.1使用格式
top [-] [d] [p] [q] [c][/c] [C] [S] [s] [n] 

4.2 参数说明

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 指定累计模式
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。
i 使top不显示任何闲置或者僵死进程。
c 显示整个命令行而不只是显示命令名

4.3其他

下面介绍在top命令执行过程中可以使用的一些交互命令。从使用角度来看,熟练的掌握这些命令比掌握选项还重要一些。这些命令都是单字母的,如果在命令行选项中使用了s选项,则可能其中一些命令会被屏蔽掉。
  Ctrl+L 擦除并且重写屏幕。
  h或者? 显示帮助画面,给出一些简短的命令总结说明
  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。
  忽略闲置和僵死进程。这是一个开关式命令。
  退出程序。
  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。
  切换到累计模式。
  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m s。输入0值则系统将不断刷新,默认值是5 s。需要注意的是如果设置太小的时间,很可能会引起不断刷新,从而根本来不及看清显示的情况,而且系统负载也会大大增加。
  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。
  切换显示平均负载和启动时间信息。
  m 切换显示内存信息。
  切换显示进程和CPU状态信息。
  切换显示命令名称和完整命令行。
  M 根据驻留内存大小进行排序。
  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。
     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。

 

top命令的补充

top命令是Linux上进行系统监控的首选命令,但有时候却达不到我们的要求,比如当前这台服务器,top监控有很大的局限性。这台服务器运行着websphere集群,有两个节点服务,就是【top视图 01】中的老大、老二两个java进程,top命令的监控最小单位是进程,所以看不到我关心的java线程数和客户连接数,而这两个指标是java的web服务非常重要的指标,通常我用ps和netstate两个命令来补充top的不足。

监控java线程数:
ps -eLf | grep java | wc -l

 

监控网络客户连接数:
netstat -n | grep tcp | grep 侦听端口 | wc -l

上面两个命令,可改动grep的参数,来达到更细致的监控要求。

在Linux系统“一切都是文件”的思想贯彻指导下,所有进程的运行状态都可以用文件来获取。系统根目录/proc中,每一个数字子目录的名字都是运行中的进程的PID,进入任一个进程目录,可通过其中文件或目录来观察进程的各项运行指标,例如task目录就是用来描述进程中线程的,因此也可以通过下面的方法获取某进程中运行中的线程数量(PID指的是进程ID):

ls /proc/PID/task | wc -l

在linux中还有一个命令pmap,来输出进程内存的状况,可以用来分析线程堆栈:

pmap PID

 

 

参考推荐:

Linux sar 系统性能分析命令详解 

Linux free命令:buffer 与 cache 区别

 

原文 Linux top 命令详解