Linux檢視CPU和記憶體使用情況詳解

      在系統維護的過程中，随時可能有需要檢視 CPU 使用率，并根據相應資訊分析系統狀況的需要。在 CentOS 中，

可以通過 top 指令來檢視 CPU 使用狀況。運作 top 指令後，CPU 使用狀态會以全屏的方式顯示，并且會處在對話的

模式 -- 用基于 top 的指令，可以控制顯示方式等等。退出 top 的指令為 q （在 top 運作中敲 q 鍵一次）。

1、top  

      top指令是Linux下常用的性能分析工具，能夠實時顯示系統中各個程序的資源占用狀況，類似于Windows的任務

管理器。可以直接使用top指令後，檢視%MEM的内容。可以選擇按程序檢視或者按使用者檢視，如想檢視mysql使用者的

程序記憶體使用情況的話可以使用如下的指令：

顯示内容詳細解釋：

　　在指令行中輸入 “top”

　　即可啟動 top

　　top 的全屏對話模式可分為3部分：系統資訊欄、指令輸入欄、程序清單欄。

　　第一部分 -- 最上部的 系統資訊欄 ：

　　第一行（top）：

　　　　“00:11:04”為系統目前時刻；

　　　　“up 70 days,3:35”為系統啟動後到現在的運作時間；

　　　　“2 users”為目前登入到系統的使用者，更确切的說是登入到使用者的終端數 -- 同一個使用者同一時間對系統多個終

端的連接配接将被視為多個使用者連接配接到系統，這裡的使用者數也将表現為終端的數目；

　　　　“load average”為目前系統負載的平均值，後面的三個值分别為1分鐘前、5分鐘前、15分鐘前程序的平均

數，一般的可以認為這個數值超過 CPU 數目時，CPU 将比較吃力的負載目前系統所包含的程序；load average資料

是每隔5秒鐘檢查一次活躍的程序數，然後按特定算法計算出的數值。如果這個數除以邏輯CPU的數量，

結果高于5的時候就表明系統在超負荷運轉了。

　　第二行（Tasks）：

　　　　“59 total”為目前系統程序總數；

　　　　“1 running”為目前運作中的程序數；

　　　　“58 sleeping”為目前處于等待狀态中的程序數；

　　　　“0 stoped”為被停止的系統程序數；

　　　　“0 zombie”為被複原的程序數；

　　第三行（Cpus）：

　　　　分别表示了 CPU 目前的使用率；

         5.9 us — 使用者空間占用CPU的百分比。

          3.4 sy — 核心空間占用CPU的百分比。

          0.0 ni — 改變過優先級的程序占用CPU的百分比

          90.4 id — 空閑CPU百分比

          0.0 wa — IO等待占用CPU的百分比

          0.0 hi — 硬中斷（Hardware IRQ）占用CPU的百分比

          0.2 si — 軟中斷（Software Interrupts）占用CPU的百分比

          0.0 st — Steal time 是當hypervisor配置設定給運作在其它虛拟機上的任務的實際CPU時間

　　第四行（Mem）：

　　　　分别表示了記憶體總量、目前使用量、空閑記憶體量、以及緩沖使用中的記憶體量；

　　第五行（Swap）：

　　　　表示類别同第四行（Mem），但此處反映着交換分區（Swap）的使用情況。通常，交換分區（Swap）被頻繁使用的情況，将被視作實體記憶體不足而造成的。

　　第二部分 -- 中間部分的内部指令提示欄：

　　top 運作中可以通過 top 的内部指令對程序的顯示方式進行控制。内部指令如下表：

     s - 改變畫面更新頻率

　　l - 關閉或開啟第一部分第一行 top 資訊的表示

　　t - 關閉或開啟第一部分第二行 Tasks 和第三行 Cpus 資訊的表示

　　m - 關閉或開啟第一部分第四行 Mem 和 第五行 Swap 資訊的表示

　　N - 以 PID 的大小的順序排清單示程序清單（第三部分後述）

　　P - 以 CPU 占用率大小的順序排列程序清單 （第三部分後述）

　　M - 以記憶體占用率大小的順序排列程序清單 （第三部分後述）

　　h - 顯示幫助

　　n - 設定在程序清單所顯示程序的數量

　　q - 退出 top

   在top基本視圖中，按鍵盤數字“1”，可監控每個邏輯CPU的狀況

   敲擊鍵盤“b”（打開/關閉加亮效果）

   通過敲擊“y”鍵關閉或打開運作态程序的加亮效果

   通過”shift + >”或”shift + <”可以向右或左改變排序列

   顯示完整指令                  top -c

   以批處理模式顯示程式資訊      top -b

   以累積模式顯示程式資訊        top -S

   設定資訊更新次數              top -n 2

   顯示指定的程序資訊            top -p 574

第三部分 -- 最下部分的程序清單欄：

　　以 PID 區分的程序清單将根據所設定的畫面更新時間定期的更新。通過 top 内部指令可以控制此處的顯示方式

      PID：程序的ID

      USER：程序所有者

      PR：程序的優先級别，越小越優先被執行

      NInice：值

      VIRT：程序占用的虛拟記憶體

      RES：程序占用的實體記憶體

      SHR：程序使用的共享記憶體

      S：程序的狀态。S表示休眠，R表示正在運作，Z表示僵死狀态，N表示該程序優先值為負數

      %CPU：程序占用CPU的使用率

      %MEM：程序使用的實體記憶體和總記憶體的百分比

      TIME+：該程序啟動後占用的總的CPU時間，即占用CPU使用時間的累加值

      COMMAND：程序啟動指令名稱

2、pmap

可以根據程序檢視程序相關資訊占用的記憶體情況，(程序号可以通過ps檢視)如下所示：

3、ps

在Linux下檢視記憶體我們一般用free指令:

下面是對這些數值的解釋：

total:總計實體記憶體的大小。

used:已使用多大。

free:可用有多少。

Shared:多個程序共享的記憶體總額。

Buffers/cached:磁盤緩存的大小。

第三行(-/+ buffers/cached):

第四行就不多解釋了。

      差別：第二行(mem)的used/free與第三行(-/+ buffers/cache) used/free的差別。 這兩個的差別在于使用的角

度來看，第一行是從OS的角度來看，因為對于OS，buffers/cached 都是屬于被使用，是以他的可用記憶體16176KB,

已用記憶體是3250004KB,其中包括，核心（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.

      第三行所指的是從應用程式角度來看，對于應用程式來說，buffers/cached 是等于可用的，因為buffer/cached

是為了提高檔案讀取的性能，當應用程式需在用到記憶體的時候，buffer/cached會很快地被回收。

      是以從應用程式的角度來說，可用記憶體=系統free memory+buffers+cached。

如上例：  2795064=16176+110652+2668236

接下來解釋什麼時候記憶體會被交換，以及按什麼方交換。 當可用記憶體少于額定值的時候，就會開會進行交換。

4、如何看額定值：  cat /proc/meminfo

用free -m檢視的結果：

檢視/proc/kcore檔案的大小（記憶體鏡像）：

[root@scs-2 tmp]# ll -h /proc/kcore 

-r-------- 1 root root 4.1G Jun 12 12:04 /proc/kcore

備注：

占用記憶體的測量

測量一個程序占用了多少記憶體，linux為我們提供了一個很友善的方法，/proc目錄為我們提供了所有的資訊，實際上top等工具也通過這裡來擷取相應的資訊。

           /proc/meminfo    機器的記憶體使用資訊

           /proc/pid/maps pid為程序号，   顯示目前程序所占用的虛拟位址。

           /proc/pid/statm     程序所占用的記憶體

[root@localhost ~]# cat /proc/self/statm

654 57 44 0 0 334 0

輸出解釋

CPU 以及CPU0。。。的每行的每個參數意思（以第一行為例）為：

參數 解釋 /proc//status

Size (pages) 任務虛拟位址空間的大小 VmSize/4

Resident(pages) 應用程式正在使用的實體記憶體的大小 VmRSS/4

Shared(pages) 共享頁數 0

Trs(pages) 程式所擁有的可執行虛拟記憶體的大小 VmExe/4

Lrs(pages) 被映像到任務的虛拟記憶體空間的庫的大小 VmLib/4

Drs(pages) 程式資料段和使用者态的棧的大小 （VmData+ VmStk ）4

dt(pages) 04

檢視機器可用記憶體

/proc/28248/>free

total used free shared buffers cached

Mem: 1023788 926400 97388 0 134668 503688

-/+ buffers/cache: 288044 735744

Swap: 1959920 89608 1870312

我們通過free指令檢視機器空閑記憶體時，會發現free的值很小。這主要是因為，在linux中有這麼一種思想，記憶體不用白

不用，是以它盡可能的cache和buffer一些資料，以友善下次使用。但實際上這些記憶體也是可以立刻拿來使用的。

是以 空閑記憶體=free+buffers+cached=total-used

top指令 是Linux下常用的性能 分析工具 ，能夠實時顯示系統 中各個程序的資源占用狀況，類似于Windows的任務管

理 器。下面詳細介紹它的使用方法。

 統計資訊區前五行是系統整體的統計資訊。第一行是任務隊列資訊，同 uptime  指令的執行結果。其内容如下：

01:06:48  目前時間  

up 1:22  系統運作 時間，格式為時:分  

1 user  目前登入使用者 數  

load average: 0.06, 0.60, 0.48  系統負載 ，即任務隊列的平均長度。

            三個數值分别為  1分鐘、5分鐘、15分鐘前到現在的平均值。 

第二、三行為程序和CPU的資訊。當有多個CPU時，這些内容可能會超過兩行。内容如下：

Tasks: 29 total  程序總數  

1 running  正在運作的程序數  

28 sleeping  睡眠的程序數  

0 stopped  停止的程序數  

0 zombie  僵屍程序數  

Cpu(s): 0.3% us  使用者空間占用CPU百分比  

1.0% sy  核心 空間占用CPU百分比  

0.0% ni  使用者程序空間内改變過優先級的程序占用CPU百分比  

98.7% id  空閑CPU百分比  

0.0% wa  等待輸入輸出的CPU時間百分比  

0.0% hi     

0.0% si    

最後兩行為記憶體 資訊。内容如下：

Mem: 191272k total  實體記憶體總量  

173656k used  使用的實體記憶體總量  

17616k free  空閑記憶體總量  

22052k buffers  用作核心緩存 的記憶體量  

Swap: 192772k total  交換區總量  

0k used  使用的交換區總量  

192772k free  空閑交換區總量  

123988k cached  緩沖的交換區總量。

            記憶體中的内容被換出到交換區，而後又被換入到記憶體，但使用過的交換區尚未被覆寫，

            該數值即為這些内容已存在于記憶體中 的交換區的大小。

            相應的記憶體再次被換出時可不必再對交換區寫入。 

程序資訊區統計資訊區域的下方顯示了各個程序的詳細資訊。首先來認識一下各列的含義。

序号  列名  含義  

a  PID  程序id  

b  PPID  父程序id  

c  RUSER  Real user name  

d  UID  程序所有者的使用者id  

e  USER  程序所有者的使用者名  

f  GROUP  程序所有者的組名  

g  TTY  啟動程序的終端名。不是從終端啟動的程序則顯示為 ?  

h  PR  優先級  

i  NI  nice值。負值表示高優先級，正值表示低優先級  

j  P  最後使用的CPU，僅在多CPU環境 下有意義  

k  %CPU  上次更新到現在的CPU時間占用百分比  

l  TIME  程序使用的CPU時間總計，機關秒  

m  TIME+  程序使用的CPU時間總計，機關1/100秒  

n  %MEM  程序使用的實體記憶體 百分比  

o  VIRT  程序使用的虛拟記憶體總量，機關kb。VIRT=SWAP+RES  

p  SWAP  程序使用的虛拟記憶體中，被換出的大小，機關kb。  

q  RES  程序使用的、未被換出的實體記憶體大小，機關kb。RES=CODE+DATA  

r  CODE  可執行代碼占用的實體 記憶體大小，機關kb  

s  DATA  可執行代碼以外的部分(資料 段+棧)占用的實體 記憶體大小，機關kb  

t  SHR  共享記憶體大小，機關kb  

u  nFLT  頁面錯誤次數  

v  nDRT  最後一次寫入到現在，被修改過的頁面數。  

w  S  程序狀态。

            D =不可中斷的睡眠狀态

            R =運作

            S =睡眠

            T =跟蹤/停止

            Z =僵屍程序  

x  COMMAND  指令名/指令行  

y  WCHAN  若該程序在睡眠，則顯示睡眠中的系統函數名  

z  Flags  任務标志，參考 sched.h 

預設情況下僅顯示比較重要的  PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND  列。可以通過下面的快捷鍵來更改顯示内容。

更改顯示内容通過 f 鍵可以選擇顯示的内容。按 f 鍵之後會顯示列的清單，按 a-z  即可顯示或隐藏對應的列，最後按Enter鍵确定。

按 o 鍵可以改變列的顯示順序。按小寫的 a-z 可以将相應的列向右移動，而大寫的 A-Z  可以将相應的列向左移動。最後按Enter鍵确定。

按大寫的 F 或 O 鍵，然後按 a-z 可以将程序按照相應的列進行排序。而大寫的  R 鍵可以将目前的排序倒轉。

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top指令使用過程中，還可以使用一些互動的指令來完成其它參數的功能。這些指令是通過快捷鍵啟動的。

＜空格＞：立刻重新整理。

P：根據CPU使用大小進行排序。

T：根據時間、累計時間排序。

q：退出top指令。

m：切換顯示記憶體資訊。

t：切換顯示程序和CPU狀态資訊。

c：切換顯示指令名稱和完整指令行。

M：根據使用記憶體大小進行排序。

W：将目前設定寫入~/.toprc檔案中。這是寫top配置檔案的推薦方法。

可以看到，top指令是一個功能十分強大的監控系統的工具，對于系統管理者而言尤其重要。但是，它的缺點是會消耗很多系統資源。

 應用執行個體 

使用top指令可以監視指定使用者，預設情況是監視所有使用者的程序。如果想檢視指定使用者的情況，在終端中按“U”鍵，然後輸入使用者名，系統就會切換為指定使用者的程序運作界面。

ａ.作用

free指令用來顯示記憶體的使用情況，使用權限是所有使用者。

ｂ.格式

free [－b　－k　－m] [－o] [－s delay] [－t] [－V]

ｃ.主要參數

－b －k －m：分别以位元組（KB、MB）為機關顯示記憶體使用情況。

－s delay：顯示每隔多少秒數來顯示一次記憶體使用情況。

－t：顯示記憶體總和列。

－o：不顯示緩沖區調節列。

ｄ.應用執行個體

free指令是用來檢視記憶體使用情況的主要指令。和top指令相比，它的優點是使用簡單，并且隻占用很少的系統資源。通過－S參數可以使用free指令不間斷地監視有多少記憶體在使用，這樣可以把它當作一個友善實時監控器。

＃free －b －s5

使用這個指令後終端會連續不斷地報告記憶體使用情況（以位元組為機關），每5秒更新一次。

參考 http://www.cnblogs.com/gaojun/p/3406096.html