Top命令你最少要了解到这个程度

top命令几乎是每个程序员都会用到的Linux命令。这个命令用来查看Linux系统的综合性能，比如CPU使用情况，内存使用情况。这个命令能帮助我快速定位程序的性能问题。

虽然这个命令很重要，但是之前对于这个命令的使用几乎仅限于查看下哪个进程使用的CPU最高，哪个进程占用的内存最高。对于输出的各个参数的含义也是一知半解，更不用说top的一些高级用法了。

本篇博客就来具体分析下top的详细使用方法。

`top`输出参数的含义

在Linux终端输入top，一般会有如下输出。

top - 15:34:12 up 127 days, 10:23,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.00

Tasks: 291 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

Cpu(s):  0.0%us,  0.3%sy,  0.0%ni, 98.3%id,  1.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st

Mem:   1792312k total,   288300k used,  1504012k free,    10384k buffers

Swap:  6291452k total,     5380k used,  6286072k free,    14128k cached

PID    USER  PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND

372007 root  20   0 15160 1336  888 R  0.3  0.1   0:00.33 top

     1 root  20   0 19356  236   88 S  0.0  0.0   0:16.06 init 

... 下面省略...

下面就对这些输出信息做下详细的说明

系统运行时间和平均负载

top输出的第一行表示系统的运行时间和平均负载

top - 15:34:12 up 127 days, 10:23,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.00

15:34:12 : 表示系统的当前时间是下午15点34分12秒；
up 127 days, 10:23：表示这个Linux系统已经启动127天多；
2 users：表示当前有两个用户登陆系统，可以用who命令查看具体是谁登陆了；
load average: 0.04, 0.03, 0.00:最近1、5和15分钟内的平均负载

1. load average的含义

这里我们对这个laod average指标做下详细说明。

laod average这个指标的含义：在特定时间间隔内运行队列中(在CPU上运行或者等待运行多少进程)的平均进

程数（状态是Runnable和running的线程个数的和）。

上面这个解释可能还是比较难理解。我们拿个实际的列子说明下。比如现在top命令有以下输出：

load average: 20.14, 22.03, 15.00

20.14 表示从当前时间到过去的一分钟内大概有 20.14个进程（线程）在等待CPU资源

22.03 表示从当前时间到过去的五分钟内大概有 22.03个进程（线程）在等待CPU资源

15.00 表示从当前时间到过去的十五分钟内大概有 15.00个进程（线程）在等待CPU资源

为了更好地理解这个负载的含义，下面列了一个交通流量的列子。

单核CPU可以想象成单车道

比如每个圆圈都是小汽车，第一种是满负荷但CPU时间片不用排队等待正好够用，第二种是%50空闲，第三个是超负荷50%，后面的就有队列等待了。

单核CPU，负载数值在0.00-1.00之间正常。

0.00-1.00之间的数字表示此时路况非常良好，没有拥堵，车辆可以毫无阻碍地通过。
1.00表示道路还算正常，但有可能会恶化并造成拥堵。此时系统已经没有多余的资源了，管理员需要进行优化。
1.00以上表示路况不太好了，如果到达2.00表示有桥上车辆一倍数目的车辆正在等待。这种情况你必须进行检查了。

多核CPU可以想象成多车道

多核CPU的话，负载数值/CPU核数在0.00-1.00之间表示正常。

现实生产中，不会让负载数值/CPU核数任意接近1的。一般当这个值达到0.8或者0.9时就需要分析分析原因了。当然这个也没有具体的定论，都是一家之言。

2. load average和CPU利用率的区别（这两个概念很重要，希望大家仔细看看）

先直接引用下这篇文章中的截图

上面的列子对CPU使用个CPU做了比较好的解释，我自己也想了个列子，可能更加形象贴切。

其实，可以将CPU比喻成公司的厕所。比如说你所在的楼层有一个卫生间。每个卫生间有4个坑位（4核CPU）。一般早上的时候资源会比较紧张，在某个时间点，你做了一个统计，你发现在过去的1分钟，5分钟和15分钟内分别有6个人，8个人，8个人正在”使用“厕所（这里的人数包括等待上厕所和正在上厕所的人数），那儿此时公司厕所的负载就是6.00,8.00和8.00。通过上面的介绍我们发现此时公司厕所是过载的。（这个就是CPU负载的概念）

那么CPU使用又是什么意思呢？

还是以刚刚的厕所为列子。以现在的时间点到过去的15分钟内，你发现有3个同事用了其中一个坑位。时候你采访了下这个三个同事：在他们使用厕所的过程中多长时间是真的在上厕所？采访结果是：第一个同事2分钟上测试+3分钟玩手机，第二个同事1分钟上厕所+3分钟胡思乱想，第三个同事3分钟上厕所+3分钟玩手机。

那么这段时间内这个坑位的利用率就是（2+1+3）/15 = 40%

3. CPU负载和CPU使用率对我们的知道意义

高CPU负载低CPU使用率：可能系统中较多的文件IO和网络IO操作。
高CPU负载高CPU使用率：CPU资源不足
低CPU负载低CPU使用率：系统CPU资源良好，道路非常顺畅；
低CPU负载高CPU使用率：这种情况一般都是程序的问题，比如程序中代码进入死循环，有很多自旋操作等。CPU使用率一直过高对CPU伤害比较大。

上面只是列了一些比较常见的情况，具体问题还得具体分析。

任务信息

Tasks: 291 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

Tasks — 任务（进程），系统现在共有 291 个进程，其中处于运行中的有1个，290个在休眠（sleep），stoped状态的有0个，zombie状态（僵尸）的有0个。

按 t 可以关闭显示这个任务信息，再按下 t 可以开启这个任务信息

CPU状态

Cpu(s):  0.0%us,  0.3%sy,  0.0%ni, 98.3%id,  1.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st

us 列显示了用户模式下所花费 CPU 时间的百分比。us的值比较高时，说明用户进程消耗的 CPU 时间多，但是如果长期大于50%，需要考虑优化用户的程序。
sy 列显示了内核进程所花费的 CPU 时间的百分比。这里us + sy的参考值为80%，如果us+sy 大于 80%说明可能存在CPU不足。
ni 列显示了用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比。
id 列显示了 CPU 处在空闲状态的时间百分比。
wa 列显示了IO等待所占用的CPU时间的百分比。这里 wa 的参考值为30%，如果wa超过30%，说明IO等待严重，这可能是磁盘大量随机访问造成的，也可能磁盘或者磁盘访问控制器的带宽瓶颈造成的(主要是块操作)。这个wa和vmstat中的wa是相同含义。
hi 硬件中断占用CPU
si 软件中断占用CPU
st 丢失时间占用CPU

在后台开发中需要关注us，sy，id，wa等常用指标。

按数字 1，可以查看CPU的核数和每个CPU的使用情况。

内存使用情况

Mem:   1792312k total,   288300k used,  1504012k free,    10384k buffers

Swap:  6291452k total,     5380k used,  6286072k free,    14128k cached

关于这些值表示的具体含义，我在我的博客Linux 内存分析工具——free命令中详细分析过，大家可以参考。

进程的状态监控

PID    USER  PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND

372007 root  20   0 15160 1336  888 R  0.3  0.1   0:00.33 top

     1 root  20   0 19356  236   88 S  0.0  0.0   0:16.06 init

PID：进程ID，进程的唯一标识符
USER：进程所有者的实际用户名。
PR：进程的调度优先级。这个字段的一些值是'rt'。这意味这这些进程运行在实时态。
NI：进程的nice值（优先级）。越小的值意味着越高的优先级。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。进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
RES：驻留内存大小。驻留内存是任务使用的非交换物理内存大小。进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
SHR：SHR是进程使用的共享内存。共享内存大小，单位kb
S：这个是进程的状态。它有以下不同的值:
- D - 不可中断的睡眠态。
- R – 运行态
- S – 睡眠态
- T – 被跟踪或已停止
- Z – 僵尸态
%CPU：自从上一次更新时到现在任务所使用的CPU时间百分比。
%MEM：进程使用的可用物理内存百分比。
TIME+：任务启动后到现在所使用的全部CPU时间，精确到百分之一秒。
COMMAND：运行进程所使用的命令。进程名称（命令名/命令行）

还有许多在默认情况下不会显示的输出，它们可以显示进程的页错误、有效组和组ID和其他更多的信息。

按下 f 键盘可以调出更多显示选项。按esc键返回top显示页。

top的一些命令行参数

-b：批处理模式（batch mode），可输出到管道、文件。默认情况下-b会一直输出，可以用-nN指定输出次数。
-n N：限制输出次数。
-d N：刷新时间间隔。
-p PID：监控指定进程。
-Hp PID：监控指定进程和进行内线程信息。（比较常用）

top一些交互键的说明

进入top页面后，我们可以进行一些交互操作。下面是一些交互键的说明：

c 显示完整的命令名。c为Command之意。
d 修改刷新时间。d为Display之意。
u 显示指定用户相关进程。u为User之意。
P 按CPU使用排序。P为Processor（处理器）之意。
M 按内存使用排序。M为Momery之意。
F 排序（进入新的界面，并选择排序的目标字段）。
R 顺序或逆序。
H 显示线程
Z 以多色彩显示top。

参考