Top命令你最少要了解到这个程度

`top`命令几乎是每个程序员都会用到的Linux命令。这个命令用来查看Linux系统的综合性能，比如CPU使用情况，内存使用情况。这个命令能帮助我快速定位程序的性能问题。 虽然这个命令很重要，但是之前对于这个命令的使用几乎仅限于查看下哪个进程使用的CPU最高，哪个进程占用的内存最高。对于输出的各个参数的含义也是一知半解，更不用说`top`的一些高级用法了。 本篇博客就来具体分析下`top`的详细使用方法。 ## `top`输出参数的含义 在Linux终端输入`top`，一般会有如下输出。 ```bash top - 15:34:12 up 127 days, 10:23, 2 users, load average: 0.04, 0.03, 0.00 Tasks: 291 total, 1 running, 290 sleeping, 0 stopped, 0 zombie Cpu(s): 0.0%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 98.3%id, 1.3%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st Mem: 1792312k total, 288300k used, 1504012k free, 10384k buffers Swap: 6291452k total, 5380k used, 6286072k free, 14128k cached PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 372007 root 20 0 15160 1336 888 R 0.3 0.1 0:00.33 top 1 root 20 0 19356 236 88 S 0.0 0.0 0:16.06 init ... 下面省略... ``` 下面就对这些输出信息做下详细的说明 ### 系统运行时间和平均负载 `top`输出的第一行表示系统的运行时间和平均负载 ```bash top - 15:34:12 up 127 days, 10:23, 2 users, load average: 0.04, 0.03, 0.00 ``` - `15:34:12 `: 表示系统的当前时间是下午15点34分12秒； - `up 127 days, 10:23`：表示这个Linux系统已经启动127天多； - `2 users`：表示当前有两个用户登陆系统，可以用`who`命令查看具体是谁登陆了； - `load average: 0.04, 0.03, 0.00`:最近1、5和15分钟内的平均负载 ​ **1. load average的含义** 这里我们对这个`laod average`指标做下详细说明。 > laod average这个指标的含义：在特定时间间隔内运行队列中(在CPU上运行或者等待运行多少进程)的平均进 > 程数（**状态是Runnable和running的线程个数的和**）。 > > 上面这个解释可能还是比较难理解。我们拿个实际的列子说明下。比如现在top命令有以下输出： > > load average: 20.14, 22.03, 15.00 > > 20.14 表示从当前时间到过去的一分钟内大概有 20.14个进程（线程）在等待CPU资源 > > 22.03 表示从当前时间到过去的五分钟内大概有 22.03个进程（线程）在等待CPU资源 > > 15.00 表示从当前时间到过去的十五分钟内大概有 15.00个进程（线程）在等待CPU资源 为了更好地理解这个负载的含义，下面列了一个交通流量的列子。 **单核CPU可以想象成单车道**  比如每个圆圈都是小汽车，第一种是满负荷但CPU时间片不用排队等待正好够用，第二种是%50空闲，第三个是超负荷50%，后面的就有队列等待了。 **单核CPU，负载数值在0.00-1.00之间正常。** - 0.00-1.00之间的数字表示此时路况非常良好，没有拥堵，车辆可以毫无阻碍地通过。 - 1.00表示道路还算正常，但有可能会恶化并造成拥堵。此时系统已经没有多余的资源了，管理员需要进行优化。 - 1.00以上表示路况不太好了，如果到达2.00表示有桥上车辆一倍数目的车辆正在等待。这种情况你必须进行检查了。 **多核CPU可以想象成多车道**  多核CPU的话，负载数值/CPU核数 在0.00-1.00之间表示正常。 现实生产中，不会让负载数值/CPU核数任意接近1的。一般当这个值达到0.8或者0.9时就需要分析分析原因了。当然这个也没有具体的定论，都是一家之言。 **2. load average和CPU利用率的区别（这两个概念很重要，希望大家仔细看看）** 先直接引用下[这篇文章](https://blog.csdn.net/zhangchenglikecc/article/details/52103737)中的截图    **上面的列子对CPU使用个CPU做了比较好的解释，我自己也想了个列子，可能更加形象贴切。** 其实，可以将CPU比喻成公司的厕所。比如说你所在的楼层有一个卫生间。每个卫生间有4个坑位（4核CPU）。一般早上的时候资源会比较紧张，在某个时间点，你做了一个统计，你发现在过去的1分钟，5分钟和15分钟内分别有6个人，8个人，8个人正在”使用“厕所（这里的人数包括等待上厕所和正在上厕所的人数），那儿此时公司厕所的负载就是6.00,8.00和8.00。通过上面的介绍我们发现此时公司厕所是过载的。（这个就是CPU负载的概念） 那么CPU使用又是什么意思呢？ 还是以刚刚的厕所为列子。以现在的时间点到过去的15分钟内，你发现有3个同事用了其中一个坑位。时候你采访了下这个三个同事：在他们使用厕所的过程中多长时间是真的在上厕所？采访结果是：第一个同事2分钟上测试+3分钟玩手机，第二个同事1分钟上厕所+3分钟胡思乱想，第三个同事3分钟上厕所+3分钟玩手机。 那么这段时间内这个坑位的利用率就是（2+1+3）/15 = 40% **3. CPU负载和CPU使用率对我们的知道意义** - 高CPU负载 低CPU使用率：可能系统中较多的文件IO和网络IO操作。 - 高CPU负载 高CPU使用率：CPU资源不足 - 低CPU负载 低CPU使用率：系统CPU资源良好，道路非常顺畅； - 低CPU负载 高CPU使用率：这种情况一般都是程序的问题，比如程序中代码进入死循环，有很多自旋操作等。CPU使用率一直过高对CPU伤害比较大。 上面只是列了一些比较常见的情况，具体问题还得具体分析。 ### 任务信息 ``` Tasks: 291 total, 1 running, 290 sleeping, 0 stopped, 0 zombie ``` Tasks — 任务（进程），系统现在共有 291 个进程，其中处于运行中的有1个，290个在休眠（sleep），stoped状态的有0个，zombie状态（僵尸）的有0个。 > 按 t 可以关闭显示这个任务信息，再按下 t 可以开启这个任务信息 ### CPU状态 ``` Cpu(s): 0.0%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 98.3%id, 1.3%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st ``` - us 列显示了用户模式下所花费 CPU 时间的百分比。**us的值比较高时，说明用户进程消耗的 CPU 时间多，但是如果长期大于50%，需要考虑优化用户的程序。** - sy 列显示了内核进程所花费的 CPU 时间的百分比。**这里us + sy的参考值为80%，如果us+sy 大于 80%说明可能存在CPU不足。** - ni 列显示了用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比。 - id 列显示了 CPU 处在空闲状态的时间百分比。 - wa 列显示了IO等待所占用的CPU时间的百分比。**这里 wa 的参考值为30%，如果wa超过30%，说明IO等待严重，这可能是磁盘大量随机访问造成的，也可能磁盘或者磁盘访问控制器的带宽瓶颈造成的(主要是块操作)。** 这个wa和vmstat中的wa是相同含义。 - hi 硬件中断占用CPU - si 软件中断占用CPU - st 丢失时间占用CPU **在后台开发中需要关注us，sy，id，wa等常用指标**。 > 按数字 1，可以查看CPU的核数和每个CPU的使用情况。 ### 内存使用情况 ``` Mem: 1792312k total, 288300k used, 1504012k free, 10384k buffers Swap: 6291452k total, 5380k used, 6286072k free, 14128k cached ``` 关于这些值表示的具体含义，我在我的博客[Linux 内存分析工具——free命令](https://www.cnblogs.com/54chensongxia/p/12330592.html)中详细分析过，大家可以参考。 ### 进程的状态监控 ``` PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 372007 root 20 0 15160 1336 888 R 0.3 0.1 0:00.33 top 1 root 20 0 19356 236 88 S 0.0 0.0 0:16.06 init ``` - PID：进程ID，进程的唯一标识符 - USER：进程所有者的实际用户名。 - PR：进程的调度优先级。这个字段的一些值是'rt'。这意味这这些进程运行在实时态。 - NI：进程的nice值（优先级）。越小的值意味着越高的优先级。负值表示高优先级，正值表示低优先级 - VIRT：进程使用的虚拟内存。进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES - RES：驻留内存大小。驻留内存是任务使用的非交换物理内存大小。进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA - SHR：SHR是进程使用的共享内存。共享内存大小，单位kb - S：这个是进程的状态。它有以下不同的值: - D - 不可中断的睡眠态。 - R – 运行态 - S – 睡眠态 - T – 被跟踪或已停止 - Z – 僵尸态 - %CPU：自从上一次更新时到现在任务所使用的CPU时间百分比。 - %MEM：进程使用的可用物理内存百分比。 - TIME+：任务启动后到现在所使用的全部CPU时间，精确到百分之一秒。 - COMMAND：运行进程所使用的命令。进程名称（命令名/命令行） > 还有许多在默认情况下不会显示的输出，它们可以显示进程的页错误、有效组和组ID和其他更多的信息。 > > 按下 f 键盘可以调出更多显示选项。按esc键返回top显示页。 ## top的一些命令行参数 - -b：批处理模式（batch mode），可输出到管道、文件。默认情况下-b会一直输出，可以用-nN指定输出次数。 - -n N：限制输出次数。 - -d N：刷新时间间隔。 - -p PID：监控指定进程。 - -Hp PID：监控指定进程和进行内线程信息。（**比较常用**） ## top一些交互键的说明 进入top页面后，我们可以进行一些交互操作。下面是一些交互键的说明： - c 显示完整的命令名。c为Command之意。 - d 修改刷新时间。d为Display之意。 - **u 显示指定用户相关进程。u为User之意**。 - P 按CPU使用排序。P为Processor（处理器）之意。 - M 按内存使用排序。M为Momery之意。 - **F 排序（进入新的界面，并选择排序的目标字段）**。 - R 顺序或逆序。 - H 显示线程 - Z 以多色彩显示top。 ## 参考 - [top命令输出解释以及load average 详解及排查思路](https://blog.csdn.net/zhangchenglikecc/article/details/52103737) - http://wenku.baidu.com/view/6597f58884254b35eefd34f7.html - [linux top显示的各个符号参数意义详解](https://blog.csdn.net/csdn066/article/details/77170385)