學會使用Linux性能分析工具

Linux在具有高穩定性、可靠性的同時，具有很好的可伸縮性和擴充性，能夠針對不同的應用和硬體環境調整，優化出滿足目前應用需要的最佳性能。是以企業在維護Linux系統、進行系統調優時，了解系統性能分析工具是至關重要的。

　　在Linux下有很多系統性能分析工具，比較常見的有top、free、ps、time、timex、uptime等。下文将介紹幾個較為重要的性能分析工具vmstat、iostat和sar及其使用。

　　用vmstat監視記憶體使用情況

　　vmstat是Virtual Meomory Statistics（虛拟記憶體統計）的縮寫，可對作業系統的虛拟記憶體、程序、CPU活動進行監視。它是對系統的整體情況進行統計，不足之處是無法對某個程序進行深入分析。

　　vmstat的文法如下：

　　其中，－V表示列印出版本資訊；－n表示在周期性循環輸出時，輸出的頭部資訊僅顯示一次；delay是兩次輸出之間的延遲時間；count是指按照這個時間間隔統計的次數。對于vmstat輸出各字段的含義，可運作man vmstat檢視。

　　用iostat監視I/O子系統情況

　　iostat是I/O statistics（輸入/輸出統計）的縮寫，iostat工具将對系統的磁盤操作活動進行監視。它的特點是彙報磁盤活動統計情況，同時也會彙報出CPU使用情況。同vmstat一樣，iostat也有一個弱點，就是它不能對某個程序進行深入分析，僅對系統的整體情況進行分析。

　　iostat的文法如下：

　　其中，-c為彙報CPU的使用情況；-d為彙報磁盤的使用情況；-k表示每秒按kilobytes位元組顯示資料；-t為列印彙報的時間；-v表示列印出版本資訊和用法；-x device指定要統計的裝置名稱，預設為所有的裝置；interval指每次統計間隔的時間；count指按照這個時間間隔統計的次數。

　　iostat一般的輸出格式如下：

　　對于輸出中各字段的含義，iostat的幫助中有詳細的說明。

　　使用sar進行綜合分析

　　表1 sar參數說明

　　選項 功能

　　-A 彙總所有的報告

　　-a 報告檔案讀寫使用情況

　　-B 報告附加的緩存的使用情況

　　-b 報告緩存的使用情況

　　-c 報告系統調用的使用情況

　　-d 報告磁盤的使用情況

　　-g 報告序列槽的使用情況

　　-h 報告關于buffer使用的統計資料

　　-m 報告IPC消息隊列和信号量的使用情況

　　-n 報告命名cache的使用情況

　　-p 報告調頁活動的使用情況

　　-q 報告運作隊列和交換隊列的平均長度

　　-R 報告程序的活動情況

　　-r 報告沒有使用的記憶體頁面和硬碟塊

　　-u 報告CPU的使用率

　　-v 報告程序、i節點、檔案和鎖表狀态

　　-w 報告系統交換活動狀況

　　-y 報告TTY裝置活動狀況

　　sar是System Activity Reporter（系統活動情況報告）的縮寫。顧名思義，sar工具将對系統目前的狀态進行取樣，然後通過計算資料和比例來表達系統的目前運作狀态。它的特點是可以連續對系統取樣，獲得大量的取樣資料；取樣資料和分析的結果都可以存入檔案，所需的負載很小。sar是目前Linux上最為全面的系統性能分析工具之一，可以從14個大方面對系統的活動進行報告，包括檔案的讀寫情況、系統調用的使用情況、序列槽、CPU效率、記憶體使用狀況、程序活動及IPC有關的活動等，使用也是較為複雜。

　　sar的文法如下：

　　它的含義是每隔t秒取樣一次，共取樣n次。其中-o file表示取樣結果将以二進制形式存入檔案file中。

　　另一種文法如下：

　　含義是表示從file檔案中取出資料，如果沒有指定-f file，則從标準資料檔案/var/adm/sa/sadd取資料，其中dd表示目前天。另外，-s time表示起始時間；-e time表示停止時間；-i sec表示取樣的時間間隔，如果不指定則表示取檔案中所有的資料。對于具體的選項參見表1。

　　一般它與-q和-u聯合使用，以便對每個CPU的使用情況進行分析，比如運作如下指令：

　　将輸出如下：

　　由于sar指令太複雜，隻有通過熟練使用才能了解每個選項的含義，對于sar輸出中每個字段的含義運作man sar指令可以得到詳細的解釋。