【转】Linux/Unix 性能分析命令输出说明

1,CPU使用情况分析

vmstat 命令获得汇总信息.
有两个参数:1,每行输出需监视系统的秒数.2,提供的报告数.如果没有提供指定报告的行数,vmstat会一直运行.直到按下<control+c>时为止.
vmstat返回的第一行数据提供了自系统引导起来以后的平均值.随后的个行是再上一个采样期内的平均值.默认的采用时间为5秒.

$ vmstat 5 5
procs memory swap io system cpu
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 1 4 172944 248936 5954084 0 0 53 33 86 206 7 5 85 3
0 1 4 172932 248936 5954140 0 0 1561 50 1135 5024 4 6 45 45
2 1 4 172844 248936 5954296 0 0 2132 144 1465 6612 26 8 33 33
1 1 4 172716 248936 5954704 0 0 3140 194 1845 9565 26 8 36 30
1 1 4 172364 248936 5955512 0 0 1963 1062 1329 6709 24 8 29 39

r
b

swpd
free 空闲内存
buff （缓冲器，）
cache 缓存使用内存

si
so

io
bo

cs 每个时间段上下文切换的次数，也就是由内核切换当前运行进程的次数
in 每隔时间间隔内的中断数。cs或in的数值极高一般标识应将设备或运行有错误

us 用户时间 数值较大表示计算机处于运算状态
sy 系统时间 数值较大表示进程正在做大量系统调用或执行I/O操作
id 空闲时间 一种粗劣规则是系统中50%的非空闲时间将用于用户空间,而另外50%用于系统时间;同时总统的空闲时间百分
比不应该为0.

Mpstat用于调试SMP(sysmetric multiprocessing.对称多处理器).-P参数可以指定一个要给出报告的特定处理器.
[tapeback@xlback bin]$ mpstat 1 5
Linux 2.6.9-22.ELsmp (xlback.rrl.com) 09/20/2006

05:45:16 PM CPU %user %nice %system %iowait %irq %soft %idle intr/s
05:45:17 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 1029.00
05:45:18 PM all 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.50 1032.00
05:45:19 PM all 4.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.98 1009.80
05:45:20 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 1017.00
05:45:21 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 1019.00
Average: all 0.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.10 1021.31

uptime命令获得负载的平均值.平均负载包括等待磁盘核网络I/O的进程,它并不是CPU使用情况的纯粹指标.
% uptime
14:05:05 up 112 days, 22:37, 5 users, load average: 1.84, 1.81, 1.33
给出的3个数值分别对应系统在5分钟,10分钟和15分钟的平均负载,
Linux系统在平均负载达到3的时候就处于繁忙状态.而且不能很好地处理平均负载超过6的情况.

[tapeback@xlback bin]$ ps -aux
Warning: bad syntax, perhaps a bogus '-'? See /usr/share/doc/procps-3.2.3/FAQ
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.0 4748 548 ? S Aug22 0:00 init [2]
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [migration/0]
root 3 0.0 0.0 0 0 ? SN Aug22 0:00 [ksoftirqd/0]
root 4 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [migration/1]
root 5 0.0 0.0 0 0 ? SN Aug22 0:00 [ksoftirqd/1]
root 6 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [events/0]
root 7 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [events/1]
root 8 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [khelper]
root 9 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [kacpid]
root 42 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [kblockd/0]
root 43 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [kblockd/1]
root 59 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [aio/0]
root 60 0.0 0.0 0 0 ? S< Aug22 0:00 [aio/1]
root 44 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [khubd]
root 58 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:03 [kswapd0]
root 133 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [kseriod]
root 204 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [scsi_eh_0]
root 217 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [scsi_eh_1]
root 218 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [ahc_dv_0]
root 242 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [scsi_eh_2]
root 243 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:00 [ahc_dv_1]
root 250 0.0 0.0 0 0 ? S Aug22 0:06 [kjournald]

USER 进程属主的用户名
PID 进程ID
%CPU 该进程正在使用的CPU时间百分数
%MEM 该进程正在使用的实际内存的百分数
VSZ 进程的虚拟大小
RSS 驻留集的大小（内存中页的数量）
TTY 控制终端的ID
STAT 当前进程的状态：
R＝可运行 D＝在等待磁盘（或者短期等待）
S＝在睡眠（<20秒） T＝被跟踪或者被停止
Z＝僵进程
附加标志：
W＝进程被交换出去
<=进程拥有比普通优先级更高的优先级
N=进程拥有比普通优先级更低的优先级
L=有些页面被缩在内存中
START 启动进程的时间
TIME 进程已经消耗掉的CPU时间
COMMAND 命令的名称和参数

[tapeback@xlback bin]$ top
top - 17:47:49 up 29 days, 17:27, 1 user, load average: 0.17, 0.43, 0.36
Tasks: 92 total, 1 running, 85 sleeping, 0 stopped, 6 zombie
Cpu(s): 0.0% us, 0.2% sy, 0.0% ni, 99.8% id, 0.0% wa, 0.0% hi, 0.0% si
Mem: 2056208k total, 1977416k used, 78792k free, 60544k buffers
Swap: 2097144k total, 668544k used, 1428600k free, 1597712k cached

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
19807 tapeback 16 0 6144 1000 768 R 0.3 0.0 0:00.07 top
1 root 16 0 4748 548 456 S 0.0 0.0 0:00.53 init
2 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.31 migration/0
3 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 ksoftirqd/0
4 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.50 migration/1
5 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 ksoftirqd/1
6 root 5 -10 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 events/0
7 root 5 -10 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 events/1
8 root 8 -10 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 khelper


第一行的项目依次为当前时间、系统启动时间、当前系统登录用户数目、平均负载。

第二行为进程情况，依次为进程总数、运行进程数、休眠进程数、僵死进程数、终止进程数。

第三行为CPU状态，依次为用户占用、系统占用、优先任务占用、闲置任务占用。

第四行为内存状态，依次为平均可用内存、已用内存、空闲内存、缓存使用内存。

第五行为交换状态，依次为平均可用交换容量、已用容量、闲置容量、交换高速缓存容量。

PID 进程ID
USER 进程属主的用户名
PR
NI
VIRT
RES
SHR
S
%CPU 该进程正在使用的CPU时间百分数
%MEM 该进程正在使用的实际内存的百分数
TIME 进程已经消耗掉的CPU时间
COMMAND 命令的名称和参数

sar的语法如下：
sar [-options] [interval [count]]
其中，internal是两次采样的间隔时间；count是指采样的次数；与CPU相关的options有：

参数的含义如下：

-c 表示输出采用的时间
-e hh:mm:ss 表示只显示CPU的信息
-i {irq |SUM|ALL|XALL} 相邻的两次采样的间隔时间
-P {cpu|ALL}
-q 显示在采样的时刻，可运行队列的任务的个数，以及系统平均负载
-u CPU 使用的情况，报告了cpu的用户态，系统态，等待I/O和空闲时间上的百分比。
-w： 每秒上下文交换率
-o： filename 将结果放在文件里
-f： filename 表示从file文件中取出数据，如果没有指定-f file，则从标准数据文件

sar -c 2 -q 2 -u -w
Linux 2.6.9-22.ELsmp (xlback.rrl.com) 09/20/2006

07:23:48 PM proc/s
07:23:50 PM 0.00

07:23:48 PM cswch/s
07:23:50 PM 325.87

07:23:48 PM CPU %user %nice %system %iowait %idle
07:23:50 PM all 0.00 0.25 0.00 0.00 99.75

07:23:48 PM runq-sz plist-sz ldavg-1 ldavg-5 ldavg-15
07:23:50 PM 0 113 0.05 0.20 0.14

与CPU有关的输出的含义

参数 解释 从/proc/stat获得数据
proc/s 在internal时间段里，每秒上下文切换率 processes/total*100
cswch 在internal时间段里，每秒上下文切换率 ctxt/total*100
intr/s 在internal时间段里，每秒CPU接收的中断的次数 idle/total*100

从/proc/loadavg获得数据
runq-sz 采样时，运行队列中任务的个数，不包括vmstat 进程。 procs_running-1
plist-sz 采样时，系统中活跃的任务的个数 nr_threads
ldavg-1 采样的前一秒钟系统的负载(%) lavg_1
ldavg-5 采样的5秒钟系统的负载(%) lavg_5
ldavg-15 采样的前15秒钟系统的负载(%) lavg_15

sar 1 10
Linux 2.6.9-22.ELsmp (xxx) 09/20/2006

06:54:52 PM CPU %user %nice %system %iowait %idle
06:54:53 PM all 0.50 0.00 0.00 0.00 99.50
06:54:54 PM all 1.00 0.00 0.50 0.00 98.50
06:54:55 PM all 0.00 0.00 0.50 0.00 99.50
06:54:56 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
06:54:57 PM all 5.97 0.00 0.50 0.50 93.03
06:54:58 PM all 0.00 0.00 0.50 0.00 99.50

06:54:58 PM CPU %user %nice %system %iowait %idle
06:54:59 PM all 0.50 0.00 0.00 0.00 99.50
06:55:00 PM all 1.00 0.00 0.00 0.00 99.00
06:55:01 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
06:55:02 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
Average: all 0.90 0.00 0.20 0.05 98.85

user 在internal时间段里，用户态的CPU时间（%） ，不包含 nice值为负进程 usr/total*100
nice 在internal时间段里，nice值为负进程的CPU时间（%） nice/total*100
sys 在internal时间段里，核心时间（%） (system+irq+softirq)/total*100
iowait 在internal时间段里，硬盘IO等待时间（%） iowait/total*100
idle 在internal时间段里，CPU除去等待磁盘IO操作外的因为任何原因而空闲的时间闲置时间 （%） idle/total*100

2,linux的内存管理.
和unix一样,linux也是按照页的单元来管理内存的.目前在pc硬件上,页的大小为4kb.linux内核在进程需要内存的时候,分配给他们虚拟页,每
个虚拟页都被眏射到实际存储器上.既RAM或者磁盘上的交换空间.LINUX使用一个"页表"(pagetable)"来跟踪这些虚拟页同实际页之间的眏射
关系.Linux用交换空间(swapspace)来增加实际RAM的大小,有效地向进程提供它们所需要的内存.既然进程都以为他们的虚拟页眏射到了
实际的内存上,所以Linux总是忙于在RAM和交换区之间来回换页,这种活动称为调页(paging).

内存使用情况分析.
内存活动基本上可以用3个数字来量化:活动虚拟内存总量,交换(swapping)率和调页(paging)率.其中第一个数字表明内存的总需求量,后两个
数字表示那些内存中有多少比例正处在使用之中.目标是减少内存活动或增加内存量,直到调页率保持在一个可以接受的水平上为止.
使用free命令来判断当前投入使用的内存和交换的数量.带-t标志执行这条命令会自动计算出虚拟内存的总量.
free -t
total used free shared buffers cached
Mem: 2056208 1977736 78472 0 60552 1598180
-/+ buffers/cache: 319004 1737204
Swap: 2097144 668544 1428600
Total: 4153352 2646280 1507072

Swapon命令来准确地判断出正在那些文件和分区作为交换空间.

Procinfo命令是把/proc下的文件已较好的格式显示出来.
Procinfo -n5 能以5秒钟为间隔连续的属性输出结果.
Procinfo输出的信息有一些和free , uptime 和 vmstat
输出的信息重复了.此外,procinfo提供了有关内核版本,内存调页,磁盘访问以及IRQ分配的信息.可以使用procinfo -a
看到/proc文件系统里的更多信息,其中包括内核的引导参数,内核的可以加载模块,字符设备和文件系统

磁盘I/O分析
使用iostat 命令监视磁盘的性能.
$ iostat
Linux 2.6.9-22.ELsmp (xxx) 09/20/2006

avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
1.79 0.05 0.29 2.96 94.91

Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 0.61 1.12 15.81 2886882 40672114
sdb 60.69 643.80 267.79 1656348001 688974012
sdc 0.00 0.00 0.00 8527 0

user 在internal时间段里，用户态的CPU时间（%） ，不包含 nice值为负进程 usr/total*100
nice 在internal时间段里，nice值为负进程的CPU时间（%） nice/total*100
sys 在internal时间段里，核心时间（%） (system+irq+softirq)/total*100
iowait 在internal时间段里，硬盘IO等待时间（%） iowait/total*100
idle 在internal时间段里，CPU除去等待磁盘IO操作外的因为任何原因而空闲的时间闲置时间 （%） idle/total*100

tps 每秒的I/O传输次数
Blk_read/s 每秒读取的块数
Blk_wrtn/s 每秒写入的块数
Blk_read 读取的总块数
Blk_wrtn 写入的总块数

总之:
Cpu的检查工具有:vmstat mpstat -p uptime ps -aux
Memory free -t swapon -s procinfo top
磁盘 iostat

另: sar 工具.