linux 命令mvstat的学习

vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控。他是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。

虚拟内存运行原理

在系统中运行的每个进程都需要使用到内存，但不是每个进程都需要每时每刻使用系统分配的内存空间。当系统运行所需内存超过实际的物理内存，内核会释放某些进程所占用但未使用的部分或所有物理内存，将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一次调用，并将释放出的内存提供给有需要的进程使用。

在Linux内存管理中，主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完成上述的内存调度。调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上，把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程，而不是部分页面，全部交换到磁盘上。

分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out，分页(Page)从磁盘重新回到内存的过程被称作Page-In。当内核需要一个分页时，但发现此分页不在物理内存中(因为已经被Page-Out了)，此时就发生了分页错误（Page Fault）。

当系统内核发现可运行内存变少时，就会通过Page-Out来释放一部分物理内存。经管Page-Out不是经常发生，但是如果Page-out频繁不断的发生，直到当内核管理分页的时间超过运行程式的时间时，系统效能会急剧下降。这时的系统已经运行非常慢或进入暂停状态，这种状态亦被称作thrashing(颠簸)。

使用vmstat

1.用法

vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]

vmstat [-s] [-n] [-S unit]

vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-f]

vmstat [-V]

-a：显示活跃和非活跃内存

-f：显示从系统启动至今的fork数量 。

-m：显示slabinfo

-n：只在开始时显示一次各字段名称。

-s：显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

delay：刷新时间间隔。如果不指定，只显示一条结果。

count：刷新次数。如果不指定刷新次数，但指定了刷新时间间隔，这时刷新次数为无穷。

-d：显示磁盘相关统计信息。

-p：显示指定磁盘分区统计信息

-S：使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte）。默认单位为K（1024 bytes）

-V：显示vmstat版本信

输出项

类别	项目	含义	说明
Procs	r	等待执行的任务数	展示了正在执行和等待CPU资源的任务个数。当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了
	b
Memory	swpd	正在使用的swap大小单位K
	free	空闲的内存空间
	buff	已使用的buff大小，对块设备的读写进行缓冲
	cache	已使用的cache大小，文件系统的cache
	inact
	active
Swap	si	交换内存使用，由磁盘调入内存
	so	交换内存使用，由内存调入磁盘
IO	bi	从块设备读入的数据总量(读磁盘) (KB/s)，
	bo	写入到块设备的数据总理(写磁盘) (KB/s)
System	in	每秒产生的中断次数
	cs	每秒产生的上下文切换次数	上面这2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越多
CPU	us	用户进程消耗的CPU时间百分比	us 的值比较高时，说明用户进程消耗的CPU时间多，但是如果长期超过50% 的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速了
	sy	内核进程消耗的CPU时间百分比	sy 的值高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性的表现，我们应该检查原因。
	id	空闲
	wa	IO等待消耗的CPU时间百分比	wa 的值高时，说明IO等待比较严重，这可能是由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能是磁盘的带宽出现瓶颈(块操作)。

命令比较简单，但涉及到的内存、磁盘、cpu之间的关系还是挺复杂的，需要进一步学习相关的knowledge。

通常使用vmstat 5 5（表示在5秒时间内进行5次采样）命令测试。将得到一个数据汇总他能够反映真正的系统情况。

＃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 0 62792 3460 9116 88092 6 30 189 89 1061 569 17 28 54 2

0 0 62792 3400 9124 88092 0 00 14 884 434 4 14 81 0

0 0 62792 3400 9132 88092 0 00 14 877 424 4 15 81 0

1 0 62792 3400 9140 88092 0 00 14 868 418 6 20 74 0

1 0 62792 3400 9148 88092 0 00 15 847 400 9 25 67 0

Linux 内存监控vmstat命令输出分成六个部分：

(1)进程procs：

r：在运行队列中等待的进程数 。

b：在等待io的进程数 。

(2)Linux 内存监控内存memoy：

swpd：现时可用的交换内存（单位KB）。

free：空闲的内存（单位KB）。

buff: 缓冲去中的内存数（单位：KB）。

cache：被用来做为高速缓存的内存数（单位：KB）。

(3) Linux 内存监控swap交换页面

si: 从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：KB/秒。

so: 从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒。

(4)Linux 内存监控 io块设备:

bi: 发送到块设备的块数，单位：块/秒。

bo: 从块设备接收到的块数，单位：块/秒。

(5)Linux 内存监控system系统：

in: 每秒的中断数，包括时钟中断。

cs: 每秒的环境（上下文）转换次数。

(6)Linux 内存监控cpu中央处理器：

cs：用户进程使用的时间 。以百分比表示。

sy：系统进程使用的时间。 以百分比表示。

id：中央处理器的空闲时间 。以百分比表示。

假如 r经常大于 4 ，且id经常小于40，表示中央处理器的负荷很重。 假如bi，bo 长期不等于0，表示物理内存容量太小。