Linux系统监控、诊断工具之top命令详解

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接触 linux 的人对于 top 命令可能不会陌生（不同系统名字可能不一样，如 IBM 的 aix 中叫 topas ），它的作用主要用来监控系统实时负载率、进程的资源占用率及其它各项系统状态属性是否正常。

下面我们先来看张 top 命令的截图：

（1）系统、任务统计信息：

前 8 行是系统整体的统计信息。第 1 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。注意：这三个值可以用来判定系统是否负载过高——如果值持续大于系统 cpu 个数，就需要优化你的程序或者架构了。

（2）进程、 cpu 统计信息：

第 2~6 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	Hardware IRQ 即“中断请求”的意思。
0.0% si	Software IRQ

（3）最后两行为内存信息：

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。

PS：如何计算可用内存和已用内存？

除了 free -m 之外，也可以看 top：

		
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								Mem:    255592k total,   167568k used,    88024k free,    25068k buffers
							
								Swap:   524280k total,        0k used,   524280k free,    85724k cached

3.1 实际的程序可用内存数怎么算呢？

The answer is: free + (buffers + cached)

88024k + (25068k + 85724k) = 198816k

3.2 程序已用内存数又怎么算呢？

The answer is: used – (buffers + cached)

167568k – (25068k + 85724k) = 56776k

3.3 怎么判断系统是否内存不足呢？

如果你的 swap used 数值大于 0 ，基本可以判断已经遇到内存瓶颈了，要么优化你的代码，要么加内存。

3.4 buffer 与cache 的区别

A buffer is something that has yet to be “written” to disk. A cache is something that has been “read” from the disk and stored for later use 从应用程序角度来看，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读写的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。

所以从应用程序的角度来说，【可用内存】=【系统free memory】+【buffers】+【cached】

buffers是指用来给块设备做的缓冲大小，他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages.
cached是用来给文件做缓冲。

那就是说：buffers是用来存储，目录里面有什么内容，权限等等。而cached直接用来记忆我们打开的文件，如果你想知道他是不是真的生效，你可以试一下，先后执行两次cat 一个比较大的日志文件，比如nginx的access.log，你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。

因为Linux将你暂时不使用的内存作为文件和数据缓存，以提高系统性能，当你需要这些内存时，系统会自动释放（不像windows那样，即使你有很多空闲内存,他也要访问一下磁盘中的pagefiles）

（4）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

（5）查看指定列

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：

5.1 f 键选择显示内容

通过 f 键可以选择显示的内容。按 f 键之后会显示列的列表，按 a-z 即可显示或隐藏对应的列，最后按回车键确定。

5.2 o 键改变显示顺序

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。

5.3 F/O 键将进程按列排序

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。而大写的 R 键可以将当前的排序倒转。

（6）常用交互命令

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。

		
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								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。
							
								i 忽略闲置和僵死进程。这是一个开关式命令。
							
								q 退出程序。
							
								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 切换到累计模式。
							
								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。
							
								l 切换显示平均负载和启动时间信息。
							
								m 切换显示内存信息。
							
								t 切换显示进程和CPU状态信息。
							
								c 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。
							
								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。
							
								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。

（7）最后的技能：top 命令小技巧

		
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								1、输入大写P，则结果按CPU占用降序排序。
							
								2、输入大写M，结果按内存占用降序排序。
							
								3、按数字 1 则可以显示所有CPU核心的负载情况。
							
								4、top -d 5    每隔 5 秒刷新一次，默认 1 秒
							
								5、top -p 4360,4358    监控指定进程
							
								6、top -U johndoe    ‘U’为 真实/有效/保存/文件系统用户名。
							
								7、top -u 500    ‘u’为有效用户标识
							
								8、top -bn 1    显示所有进程信息，top -n 1 只显示一屏信息，供管道调用
							
								9、top -M   #show memory summary in megabytes not kilobytes
							
								10、top -p 25097 -n 1 -b    # -b 避免输出控制字符，管道调用出现乱码
							
								11、top翻页：top -bn1 | less

12、增强版的 top：htop ，一个更加强大的交互式进程管理器：

全文完

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