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。