1. top

top是最常用的查看系統(tǒng)資源使用情況的工具，包括CPU、內(nèi)存等等資源。 這里主要關(guān)注CPU資源。

1.1 /proc/loadavg

load average取自/proc/loadavg。

9.53 9.12 8.37 3/889 28165

前三個(gè)數(shù)字是1、5、15分鐘內(nèi)進(jìn)程隊(duì)列中平均進(jìn)程數(shù)，包括正在運(yùn)行的進(jìn)程+準(zhǔn)備好等待運(yùn)行的進(jìn)程。 第四個(gè)數(shù)字分子表示正在運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)，分母是進(jìn)程總數(shù)。 最后一個(gè)數(shù)字是最近運(yùn)行的進(jìn)程ID號(hào)。 其中top取的是/proc/loadavg的前三個(gè)數(shù)。

1.2 top使用

打開top，可以指定更新的周期。 輸入H，打開隱藏的線程；輸入1，可以顯示單核CPU使用情況。 top -H -b -d 1 -n 200 > top.txt，每個(gè)1秒統(tǒng)計(jì)一次，共200次，顯示線程細(xì)節(jié)，并保存到top.txt中。 其中CPU信息對(duì)應(yīng)的含義如下：

us：user，統(tǒng)計(jì)nice小于等于0的用戶空間進(jìn)程，也即優(yōu)先級(jí)為100~120。
ni：nice，統(tǒng)計(jì)nice大于0的用戶空間進(jìn)程，也即優(yōu)先級(jí)為121~139。
sys：system，統(tǒng)計(jì)內(nèi)核態(tài)運(yùn)行時(shí)間，不包括中斷。
id：idle，幾系統(tǒng)處于空閑態(tài)。
wa：iowait，統(tǒng)計(jì)io等待時(shí)間。
hi：hardware interrupt，統(tǒng)計(jì)硬件中斷時(shí)間。
si：software interrupt，統(tǒng)計(jì)軟中斷時(shí)間。
st：steal

?

?

2. perf

這里重點(diǎn)關(guān)注CPU占用率。 通過(guò)sudo perf top -s comm，可以查看當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)程占比。 這里不像top一樣區(qū)分idle、system、user，這里的占比是各個(gè)進(jìn)程在總運(yùn)行時(shí)間里面占比。 通過(guò)sudo perf record記錄采樣信息，然后通過(guò)sudo perf report -s comm。

3. sar和ksar

sar是System Activity Report的意思，可以用于實(shí)時(shí)觀察當(dāng)前系統(tǒng)活動(dòng)，也可以生成歷史記錄的報(bào)告。 要使用sar需要安裝sudo apt install sysstat，然后對(duì)sysstat進(jìn)行配置。 sar用于記錄統(tǒng)計(jì)信息，ksar用于將記錄的信息圖形化輸出。 ksar下載地址在：https://github.com/vlsi/ksar/releases。

#?將 ENABLED=“false“ 改為ENABLED=“true“
$?sudo gedit /etc/
default
/sysstat
#?修改sar的周期等配置
$?sudo gedit /etc/cron.d/sysstat
#?重啟sar服務(wù)
$?sudo /etc/init.d/sysstat restart
#?sar?log存放目錄
$?ls -l /
var
/log/sysstat/

使用sar記錄開機(jī)到目前的統(tǒng)計(jì)信息到文件sar.txt。

LC_ALL=C sar -A > sar.txt

PS：這里直接使用sar -A，在ksar中無(wú)法正常顯示。 如下執(zhí)行java -jar ksar.jar，然后Data->Load from text file...選擇保存的sar.txt文件。 得到如下的圖表。

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?

還可以通過(guò)sar記錄一段時(shí)間的信息，指定采樣周期和采樣次數(shù)。 這些命令前加上LC_ALL=C之后保存到文件中，都可以在ksar中圖形化顯示。

sar 1 100-----------------所有cpu合一的統(tǒng)計(jì)信息
sar -P ALL 1 100--------包括cpu合一以及單個(gè)cpu的統(tǒng)計(jì)信息
sar -B 1 100---------------paging統(tǒng)計(jì)信息
sar -b 1 100---------------塊設(shè)備IO統(tǒng)計(jì)信息
sar -d 1 100---------------塊設(shè)備活動(dòng)統(tǒng)計(jì)信息
sar -F 1 100----------------掛載的文件系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)信息
sar -r ALL------------------ 顯示詳細(xì)的內(nèi)存使用統(tǒng)計(jì)信息
sar -S?------------------------顯示swap空間使用情況統(tǒng)計(jì)信息
sar -w----------------------- 顯示進(jìn)程創(chuàng)建以及進(jìn)程切換統(tǒng)計(jì)信息
sar -W-----------------------顯示swap換入換出統(tǒng)計(jì)信息。

4. mpstat

mpstat是Multiprocessor Statistics。當(dāng)沒(méi)有參數(shù)時(shí)，mpstat顯示系統(tǒng)系統(tǒng)以來(lái)所有信息平均值。 常見用法如下，-P ALL監(jiān)控所有CPU，細(xì)節(jié)顯示特定CPU；10表示每10秒監(jiān)控一次；20表示監(jiān)控20次

$?mpstat -P ALL 10 20

結(jié)果如下：

?

?

usr表示用戶空間進(jìn)程，nice表示nice值大于0的用戶空間進(jìn)程。 sys是內(nèi)核空間，iowait是I/O等待時(shí)間，irq是硬中斷，soft是軟中斷，idle是空閑時(shí)間，guest和gnice都是虛擬機(jī)時(shí)間。

5. uptime

uptime是一個(gè)簡(jiǎn)單獲取系統(tǒng)總共運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間，以及最近1分鐘、5分鐘、15分鐘的平均負(fù)載。 uptime通過(guò)/proc/uptime和/proc/loadavg獲取相關(guān)信息。 up前是當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間，up后是系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。 load average后是1分鐘、5分鐘、15分鐘平均負(fù)載。

11:15:41?up?82?days, 20:34, 8?users,?load?average: 0.28, 0.40, 0.43

6. vmstat

vmstat主要用于監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)存使用情況的工具，但是也包含一些CPU相關(guān)信息。 使用方法vmstat 5 5表示運(yùn)行5次，每次5秒。結(jié)果如下：

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
?r?b???swpd free buff cache si?so????bi?bo???in?cs?us?sy?id?wa?st
1??0?472576?228688?559092?1061756????0????0?????9????39????1????0??8??4?87??0??0
1??0?472576?228184?559100?1061756????0????0?????0????13?1532?3395?10??6?84??0??0
1??0?472576?229308?559100?1061616????0????0?????0?????0?1446?3449?10??5?85??0??0
0??0?472576?229592?559108?1061616????0????0?????0?????6?1419?3474?10??5?85??0??0
1??0?472576?229804?559108?1061616????0????0?????0?????0?1446?3439?10??5?85??0??0

上面的參數(shù)可以分為6大部分：進(jìn)程、內(nèi)存、swap、io、中斷和進(jìn)程切換、cpu。

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更加詳細(xì)的解釋：

7. pidstat

pidstat主要用于監(jiān)控全部或指定進(jìn)程占用系統(tǒng)資源的情況。

7.1 查看CPU使用情況

pidstat首次運(yùn)行時(shí)顯示自系統(tǒng)啟動(dòng)開始的各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)信息，之后運(yùn)行pidstat將顯示自上次運(yùn)行該命令以后的統(tǒng)計(jì)信息。用戶可以通過(guò)指定統(tǒng)計(jì)的次數(shù)和時(shí)間來(lái)獲得所需的統(tǒng)計(jì)信息。

#?顯示所有的進(jìn)程統(tǒng)計(jì)信息，包括idle進(jìn)程。
pidstat -p ALL

#?更加詳細(xì)的顯示了線程統(tǒng)計(jì)信息。
pidstat -p ALL -t

#?周期采樣和采樣次數(shù)
pidstat [option] interval [count]

除此之外還可以通過(guò)-p獲取指定進(jìn)程的統(tǒng)計(jì)信息。 pidstat還可以通過(guò)-r獲取內(nèi)存使用統(tǒng)計(jì)信息，通過(guò)-d獲取IO使用統(tǒng)計(jì)信息。

7.2 查看內(nèi)存使用情況

pidstat -p ALL -r結(jié)果如下：

15時(shí)18分21秒?UID????PID??minflt/s??majflt/s??VSZ???RSS???%MEM??Command
15時(shí)18分21秒?0?????1????0.02????0.00??185316???3028??0.08??systemd
15時(shí)18分21秒?0?????2????0.00????0.00????0????0???0.00??kthreadd
15時(shí)18分21秒?0?????4????0.00????0.00????0????0???0.00??kworker/0:0H
15時(shí)18分21秒?0?????6????0.00????0.00????0????0???0.00??mm_percpu_wq
15時(shí)18分21秒?0? ? ??7????0.00????0.00????0????0???0.00??ksoftirqd/0
15時(shí)18分21秒?0?????8????0.00????0.00????0????0???0.00??rcu_sched

minflt/s: 每秒次缺頁(yè)錯(cuò)誤次數(shù)(minor page faults)，次缺頁(yè)錯(cuò)誤次數(shù)意即虛擬內(nèi)存地址映射成物理內(nèi)存地址產(chǎn)生的page fault次數(shù)。 majflt/s: 每秒主缺頁(yè)錯(cuò)誤次數(shù)(major page faults)，當(dāng)虛擬內(nèi)存地址映射成物理內(nèi)存地址時(shí)，相應(yīng)的page在swap中，這樣的page fault為major page fault，一般在內(nèi)存使用緊張時(shí)產(chǎn)生。 VSZ: 該進(jìn)程使用的虛擬內(nèi)存(以kB為單位)。 RSS: 該進(jìn)程使用的物理內(nèi)存(以kB為單位)。 %MEM: 該進(jìn)程使用內(nèi)存的百分比。 Command: 拉起進(jìn)程對(duì)應(yīng)的命令。

7.3 查看磁盤使用情況

pidstat -p ALL -d結(jié)果如下：

15時(shí)20分40秒?UID???????PID???kB_rd/s???kB_wr/s?kB_ccwr/s?iodelay??Command
15時(shí)20分40秒?0?????????1?????-1.00?????-1.00?????-1.00?243523129??systemd
15時(shí)20分40秒?0?????????2?????-1.00?????-1.00?????-1.00???????0??kthreadd
15時(shí)20分40秒?0?????????4?????-1.00?????-1.00?????-1.00???????0??kworker/0:0H
15時(shí)20分40秒?0?????????6?????-1.00?????-1.00?????-1.00???????0??mm_percpu_wq
15時(shí)20分40秒?0?????????7?????-1.00?????-1.00?????-1.00?714512328679??ksoftirqd/0
15時(shí)20分40秒?0?????????8?????-1.00?????-1.00?????-1.00?417757303594??rcu_sched

kB_rd/s: 每秒進(jìn)程從磁盤讀取的數(shù)據(jù)量(以kB為單位)。

kB_wr/s: 每秒進(jìn)程向磁盤寫的數(shù)據(jù)量(以kB為單位)。

kB_ccwr/s：每秒進(jìn)程被取消向磁盤寫的數(shù)據(jù)量(以kB為單位)。

Command:：拉起進(jìn)程對(duì)應(yīng)的命令。

8. time

time命令可以被用于統(tǒng)計(jì)指定程序的CPU耗時(shí)。 比如time cksum nomachine_6.0.80_1.exe得到如下結(jié)果。

2401940638?32606752?nomachine_6.0.80_1.exe
# 整個(gè)操作總耗時(shí),0.263-0.094-0.011=0.158是IO等待耗時(shí)。
real????0m0.263s
# 用戶態(tài)耗時(shí)
user?0m0.094s
# 內(nèi)核態(tài)耗時(shí)
sys?0m0.011s
2401940638?32606752?nomachine_6.0.80_1.exe
# 第二次執(zhí)行就可以看出等待IO操作的時(shí)間基本上沒(méi)有了。
real????0m0.098s
user?0m0.097s
sys?0m0.000s

9. cpustat

通過(guò)sudo apt install cpustat安裝，cpustat -T -D -x結(jié)果如下。

# 顯示Load Avg信息和平均頻率等
Load Avg?0.66?0.54?0.49, Freq Avg.?1.46?GHz,?4?CPUs online
# 進(jìn)程切換次數(shù)、硬中斷、軟中斷等等統(tǒng)計(jì)信息。
# CPU占用率、用戶空間和內(nèi)核空間占用率等。
3791.1?Ctxt/s,?1709.9?IRQ/s,?1800.0?softIRQ/s,?0.0?new tasks/s,?1?running,?0?blocked
??%CPU %USR %SYS PID S CPU Time Task
25.74??25.74???0.00?11435?R?3??2.29w /usr/bin/python3
15.84??15.84???0.00??9445?S?0??1.49w /usr/lib/xorg/Xorg
10.89???9.90???0.99??2722?S?1??1.05w compiz
7.92???0.00???7.92?32352?S?2?16.60s [kworker/2:1]
0.99???0.00???0.99?32397?R?1??0.01s cpustat
0.99???0.99???0.00?11046?S?2?16.20h compiz
0.99???0.99???0.00??1317?S?0??8.76h /usr/NX/bin/nxnode.bin
0.99???0.00???0.99?10293?S?1??1.24m [kworker/1:2]
64.36??53.47??10.89?Total
Load Avg?0.66?0.54?0.49, Freq Avg.?1.75?GHz,?4?CPUs online
2834.8?Ctxt/s,?1190.9?IRQ/s,?1183.3?softIRQ/s,?0.0?new tasks/s,?4?running,?0?blocked
??%CPU %USR %SYS PID S CPU Time Task
25.76??25.76???0.00?11435?R?3??2.29w /usr/bin/python3
18.18??18.18???0.00??9445?S?0??1.49w /usr/lib/xorg/Xorg
7.58???7.58???0.00??2722?S?1??1.05w compiz
6.06???0.00???6.06?32352?S?2?16.64s [kworker/2:1]
1.52???0.00???1.52?32397?R?1??0.02s cpustat
1.52???0.00???1.52?????8?S?0??3.00h [rcu_sched]
1.52???0.00???1.52?18409?S?0??1.16m update-notifier
62.12??51.52??10.61?Total
Distribution of CPU utilisation (per Task):
% CPU Utilisation Count (%)
0.00?-?1.97???????706??98.88
1.97?-?3.94?????????0???0.00
3.94?-?5.91?????????0???0.00
5.91?-?7.88?????????2???0.28
7.88?-?9.85?????????0???0.00
9.85?-?11.82?????????0???0.00
11.82?-?13.79?????????1???0.14
13.79?-?15.76?????????0???0.00
15.76?-?17.73?????????1???0.14
17.73?-?19.70?????????1???0.14
19.70?-?21.67?????????0???0.00
21.67?-?23.64?????????0???0.00
23.64?-?25.61?????????2???0.28
25.61?-?27.57?????????0???0.00
27.58?-?29.54?????????0???0.00
29.55?-?31.51?????????0???0.00
31.52?-?33.48?????????0???0.00
33.48?-?35.45?????????0???0.00
35.45?-?37.42?????????0???0.00
37.42?-?39.39?????????1???0.14
Distribution of CPU utilisation (per CPU):----------------------------------------------各CPU占用率，分用戶空間和內(nèi)核空間。
?CPU# USR% SYS%
0??17.37???1.20
1???8.98???2.40
2???0.60???7.19
3??25.75???0.00

10. htop

htop和top的功能類似，但是可讀性比top更好。在界面按下F5，可以看到進(jìn)程里面的線程，樹形結(jié)構(gòu)表示了父子關(guān)系。

11. atop

atop是一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)資源和進(jìn)程的工具。它通過(guò)CPU使用率來(lái)對(duì)列表中的進(jìn)程進(jìn)行降序排列，而每一個(gè)進(jìn)程則包含了CPU、內(nèi)存、磁盤和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息。它的功能與top和htop類似。

12. glances

glances是一個(gè)由python編寫的，與Nmon功能類似的報(bào)告工具，它能夠報(bào)告統(tǒng)計(jì)cpu、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、磁盤和進(jìn)程。除了報(bào)告統(tǒng)計(jì)，glances不支持任何其他特性或功能。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)點(diǎn)擊“h”可以顯示幫助頁(yè)面。

13. nmon

Nmon是一個(gè)非常容易使用，能夠在一個(gè)屏幕上監(jiān)視CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、磁盤使用狀況和進(jìn)程列表的工具。除了無(wú)法管理進(jìn)程和修改報(bào)告顯示，Nmon與那些只用于報(bào)告的報(bào)告工具完全一樣。另外，它可以將數(shù)據(jù)保存到電子表格文件。

14. pcp-gui

Performance Co-Pilot，簡(jiǎn)稱PCP，是一個(gè)系統(tǒng)性能和分析框架。它從多個(gè)主機(jī)整理數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)的分析，幫你識(shí)別不正常的表現(xiàn)模式。它也提供API讓你設(shè)計(jì)自己的監(jiān)控和報(bào)告解決方案。 安裝pcp相關(guān)工具。

$?sudo apt install pcp pcp-gui

File->Open View選擇需要打開的視圖，比如CPU、Disk、Memory等。

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15. collectl和colplot

15.1 collectl使用

collectl是一款非常優(yōu)秀并且有著豐富的命令行功能的實(shí)用程序，你可以用它來(lái)采集描述當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)的性能數(shù)據(jù)。 不同于大多數(shù)其它的系統(tǒng)監(jiān)控工具，collectl 并非僅局限于有限的系統(tǒng)度量，相反，它可以收集許多不同類型系統(tǒng)資源的相關(guān)信息，如 cpu 、disk、memory 、network 、sockets 、 tcp 、inodes 、infiniband 、 lustre 、memory、nfs、processes、quadrics、slabs和buddyinfo等。 同時(shí)collectl還可以替代常用工具，比如top、vmstat、ps、iotop等。 安裝collectl：

sudo apt-get?install?collectl

collectl的使用很簡(jiǎn)單，默認(rèn)collectl顯示cpu、磁盤、網(wǎng)絡(luò)信息。

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collectl還可以顯示更多的子系統(tǒng)信息，如果選項(xiàng)存在對(duì)應(yīng)的大寫選項(xiàng)，大寫選項(xiàng)表示更細(xì)節(jié)的設(shè)備統(tǒng)計(jì)信息。

?

b?–?buddy?info?(內(nèi)存碎片)
c?– 所有CPU的合一統(tǒng)計(jì)信息；C?-?單個(gè)CPU的統(tǒng)計(jì)信息。
d?– 整個(gè)文件系統(tǒng)Disk合一統(tǒng)計(jì)信息；C?-?單個(gè)磁盤的統(tǒng)計(jì)信息。
f?–?NFS?V3?Data
i?–?Inode?and?File?System
j?– 顯示每個(gè)CPU的Interrupts觸發(fā)情況；J?-?顯示每個(gè)中斷詳細(xì)觸發(fā)情況。
l?–?Lustre
m?– 顯示整個(gè)系統(tǒng)Memory使用情況；M?-?按node顯示內(nèi)存使用情況。
n?– 顯示整個(gè)系統(tǒng)的Networks使用情況；N?-?分網(wǎng)卡顯示網(wǎng)絡(luò)使用情況。
s?–?Sockets
t?–?TCP
x?–?Interconnect
y?– 對(duì)系統(tǒng)所有Slabs?(系統(tǒng)對(duì)象緩存)使用統(tǒng)計(jì)信息；Y?-?每個(gè)slab使用的詳細(xì)信息。

collectl --all顯示所有子系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)信息，包括cpu、終端、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)、TCP、socket、文件系統(tǒng)、NFS。

collectl --top可以代替top命令：

collectl --vmstat可以代替vmstat命令：

collectl -c1 -sZ -i:1可以代替ps命令。 collectl和一些處理分析數(shù)據(jù)工具(比如colmux、colgui、colplot)結(jié)合能提供可視化圖形。

15.2 colplot使用

colplot是collectl工具集的一部分，其將collectl收集的數(shù)據(jù)在瀏覽器中圖形化展示。 colplot的介紹(http://collectl-utils.sourceforge.net/colplot.html)，相關(guān)源碼可以再collectl-utils]下載：https://sourceforge.net/projects/collectl-utils/files/ 解壓下載的colplot之后，sudo ./INSTALL安裝colplot。 安裝之后重啟apache服務(wù)：

$suod systemctl reload apache2
$sudo systemctl restart apache2

在瀏覽器中輸入http://127.0.0.1/colplot/，即可使用colplot。 通過(guò)Change Dir選擇存放經(jīng)過(guò)collectl -P保存的數(shù)據(jù)，然后設(shè)置Plot細(xì)節(jié)、顯示那些子系統(tǒng)、plot大小等等。

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最后Generate Plot查看結(jié)果。

編輯：黃飛