系统监控、诊断工具之top

大家对top 命令可能不会陌生，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。

top命令的截图如下：

(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
0.0% si	Software IRQ

注：

(1)IRQ: IRQ全称为Interrupt Request，即是“中断请求”的意思。

(2)st(Steal Time)：Steal time is the percentage of time a virtual CPU waits for a real CPU while the hypervisor is servicing another virtual processor. It's only relevant in virtualized environments. It represents time when the real CPU was not available to the current virtual machine - it was "stolen" from that VM by the hypervisor (either to run another VM, or for its own needs).

So, relatively speaking, what does this mean? A high steal percentage may mean that you may be outgrowing your virtual machine with your hosting company. Other virtual machines may have a larger slice of the CPU’s time and you may need to ask for an upgrade in order to compete. Also, a high steal percentage may mean that your hosting company is overselling virtual machines on your particular server. If you upgrade your virtual machine and your steal percentage doesn’t drop, you may want to seek another provider. A low steal percentage can mean that your applications are working well with your current virtual machine. Since your VM is not wrestling with other VM’s constantly for CPU time, your VM will be more responsive. This may also suggest that your hosting provider is underselling their servers, which is definitely a good thing.0.0% sisi(Software Interrupts)

(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：

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，先后执行两次命令#man X ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。

实验：在一台没有什么应用的机器上做会看得比较明显。记得实验只能做一次，如果想多做请换一个文件名。

#free #man X #free #man X #free 你可以先后比较一下free后显示buffers的大小。 另一个实验： #free #ls /dev #free 你比较一下两个的大小，当然这个buffers随时都在增加，但你有ls过的话，增加的速度会变得快，这个就是buffers/chached的区别。 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