一、Linux系统查看CPU使用率命令

在linux的系统维护中，可能需要经常查看cpu使用率，分析系统整体的运行情况。而监控CPU的性能一般包括以下3点：运行队列、CPU使用率和上下文切换。

对于每一个CPU来说运行队列最好不要超过3，例如，如果是双核CPU就不要超过6。如果队列长期保持在3以上，说明任何一个进程运行时都不能马上得到cpu的响应，这时可能需要考虑升级cpu。另外满负荷运行cpu的使用率最好是user空间保持在65%～70%，system空间保持在30%，空闲保持在0%~5% 。

下面总结下查看CPU使用率常用的几个命令。

1、top

这个命令很常用，在第三行有显示CPU当前的使用情况。

首先介绍top中一些字段的含义：

VIRT：virtual memory usage 虚拟内存
1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等
2、假如进程申请100m的内存，但实际只使用了10m，那么它会增长100m，而不是实际的使用量

RES：resident memory usage 常驻内存
1、进程当前使用的内存大小，但不包括swap out
2、包含其他进程的共享
3、如果申请100m的内存，实际使用10m，它只增长10m，与VIRT相反
4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小

SHR：shared memory 共享内存
1、除了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存
2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小
3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES – SHR
4、swap out后，它将会降下来

DATA
1、数据占用的内存。如果top没有显示，按f键可以显示出来。
2、真正的该程序要求的数据空间，是真正在运行中要使用的。

top 运行中可以通过 top 的内部命令对进程的显示方式进行控制。内部命令如下：
s – 改变画面更新频率
l – 关闭或开启第一部分第一行 top 信息的表示
t – 关闭或开启第一部分第二行 Tasks 和第三行 Cpus 信息的表示
m – 关闭或开启第一部分第四行 Mem 和 第五行 Swap 信息的表示
N – 以 PID 的大小的顺序排列表示进程列表
P – 以 CPU 占用率大小的顺序排列进程列表
M – 以内存占用率大小的顺序排列进程列表
h – 显示帮助
n – 设置在进程列表所显示进程的数量
q – 退出 top
s – 改变画面更新周期

序号 列名 含义
a PID 进程id
b PPID 父进程id
c RUSER Real user name
d UID 进程所有者的用户id
e USER 进程所有者的用户名
f GROUP 进程所有者的组名
g TTY 启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为 ?
h PR 优先级
i NI nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级
j P 最后使用的CPU，仅在多CPU环境下有意义
k %CPU 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
l TIME 进程使用的CPU时间总计，单位秒
m TIME+ 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
n %MEM 进程使用的物理内存百分比
o VIRT 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
p SWAP 进程使用的虚拟内存中，被换出的大小，单位kb。
q RES 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
r CODE 可执行代码占用的物理内存大小，单位kb
s DATA 可执行代码以外的部分(数据段+栈)占用的物理内存大小，单位kb
t SHR 共享内存大小，单位kb
u nFLT 页面错误次数
v nDRT 最后一次写入到现在，被修改过的页面数。
w S 进程状态。（D=不可中断的睡眠状态，R=运行，S=睡眠，T=跟踪/停止，Z=僵尸进程）
x COMMAND 命令名/命令行
y WCHAN 若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名
z Flags 任务标志，参考 sched.h

默认情况下仅显示比较重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列。可以通过下面的快捷键来更改显示内容。

通过 f 键可以选择显示的内容。按 f 键之后会显示列的列表，按 a-z 即可显示或隐藏对应的列，最后按回车键确定。
按 o 键可以改变列的显示顺序。按小写的 a-z 可以将相应的列向右移动，而大写的 A-Z 可以将相应的列向左移动。最后按回车键确定。
按大写的 F 或 O 键，然后按 a-z 可以将进程按照相应的列进行排序。而大写的 R 键可以将当前的排序倒转。

top使用方法：

使用格式：

top [-] [d] [p] [q] [c] [C] [S] [s] [n]

参数说明：

d：指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔。当然用户可以使用s交互命令来改变之。

p:通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态。

q:该选项将使top没有任何延迟的进行刷新。如果调用程序有超级用户权限，那么top将以尽可能高的优先级运行。

S：指定累计模式。

s：使top命令在安全模式中运行。这将去除交互命令所带来的潜在危险。

i：使top不显示任何闲置或者僵死进程。

c:显示整个命令行而不只是显示命令名。

常用命令说明：

Ctrl+L：擦除并且重写屏幕

K：终止一个进程。系统将提示用户输入需要终止的进程PID，以及需要发送给该进程什么样的信号。一般的终止进程可以使用15信号；如果不能正常结束那就使用信号9强制结束该进程。默认值是信号15。在安全模式中此命令被屏蔽。

i：忽略闲置和僵死进程。这是一个开关式命令。

q：退出程序

r:重新安排一个进程的优先级别。系统提示用户输入需要改变的进程PID以及需要设置的进程优先级值。输入一个正值将使优先级降低，反之则可以使该进程拥有更高的优先权。默认值是10。

S：切换到累计模式。

s：改变两次刷新之间的延迟时间。系统将提示用户输入新的时间，单位为s。如果有小数，就换算成m s。输入0值则系统将不断刷新，默认值是5 s。需要注意的是如果设置太小的时间，很可能会引起不断刷新，从而根本来不及看清显示的情况，而且系统负载也会大大增加。

f或者F：从当前显示中添加或者删除项目。

o或者O：改变显示项目的顺序

l：切换显示平均负载和启动时间信息。

m:切换显示内存信息。

t:切换显示进程和CPU状态信息。

c:切换显示命令名称和完整命令行。

M:根据驻留内存大小进行排序。

P:根据CPU使用百分比大小进行排序。

T:根据时间/累计时间进行排序。

W:将当前设置写入~/.toprc文件中。

输入top命令：

如上所示，top命令可以看到总体的系统运行状态和cpu的使用率 。

%us：表示用户空间程序的cpu使用率（没有通过nice调度）

%sy：表示系统空间的cpu使用率，主要是内核程序。

%ni：表示用户空间且通过nice调度过的程序的cpu使用率。

%id：空闲cpu

%wa：cpu运行时在等待io的时间

%hi：cpu处理硬中断的数量

%si：cpu处理软中断的数量

%st：被虚拟机偷走的cpu

1.1 系统运行时间和平均负载：

top命令的顶部显示与uptime命令相似的输出

这些字段显示：

• 当前时间
• 系统已运行的时间
• 当前登录用户的数量
• 相应最近5、10和15分钟内的平均负载。

可以使用'l'命令切换uptime的显示。

21:45:11 — 当前系统时间
0 days, 4:54 — 系统已经运行了4小时54分钟（在这期间没有重启过）
2 users — 当前有2个用户登录系统
load average:0.24, 0.15, 0.19 — load average后面的三个数分别是5分钟、10分钟、15分钟的负载情况。

load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后按特定算法计算出的数值。如果这个数除以逻辑CPU的数量，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了。

1.2 任务:

Tasks — 任务（进程），系统现在共有144个进程，其中处于运行中的有1个，143个在休眠（sleep），stoped状态的有0个，zombie状态（僵尸）的有0个。

第二行显示的是任务或者进程的总结。进程可以处于不同的状态。这里显示了全部进程的数量。除此之外，还有正在运行、睡眠、停止、僵尸进程的数量（僵尸是一种进程的状态）。这些进程概括信息可以用't'切换显示

1.3 CPU 状态:

这里显示不同模式下所占cpu时间百分比，这些不同的cpu时间表示：

• us, user： 运行(未调整优先级的) 用户进程的CPU时间
• sy，system: 运行内核进程的CPU时间
• ni，niced：运行已调整优先级的用户进程的CPU时间
• wa，IO wait: 用于等待IO完成的CPU时间
• hi：处理硬件中断的CPU时间
• si: 处理软件中断的CPU时间
• st：这个虚拟机被hypervisor偷去的CPU时间（译注：如果当前处于一个hypervisor下的vm，实际上hypervisor也是要消耗一部分CPU处理时间的）。

可以使用't'命令切换显示。

1.3% us — 用户空间占用CPU的百分比。
1.0% sy — 内核空间占用CPU的百分比。
0.0% ni — 改变过优先级的进程占用CPU的百分比
97.3% id — 空闲CPU百分比
0.0% wa — IO等待占用CPU的百分比
0.3% hi — 硬中断（Hardware IRQ）占用CPU的百分比
0.0% si — 软中断（Software Interrupts）占用CPU的百分比

在这里CPU的使用比率和windows概念不同，如果你不理解用户空间和内核空间，需要充充电了。

1.4 内存使用:

接下来两行显示内存使用率，有点像'free'命令。第一行是物理内存使用，第二行是虚拟内存使用(交换空间)。

物理内存显示如下:全部可用内存、已使用内存、空闲内存、缓冲内存。相似地：交换部分显示的是：全部、已使用、空闲和缓冲交换空间。

内存显示可以用'm'命令切换。

509248k total — 物理内存总量（509M）
495964k used — 使用中的内存总量（495M）
13284k free — 空闲内存总量（13M）
25364k buffers — 缓存的内存量 （25M）

swap交换分区
492536k total — 交换区总量（492M）
11856k used — 使用的交换区总量（11M）
480680k free — 空闲交换区总量（480M）
202224k cached — 缓冲的交换区总量（202M）

这里要说明的是不能用windows的内存概念理解这些数据，如果按windows的方式此台服务器“危矣”：8G的内存总量只剩下530M的可用内存。Linux的内存管理有其特殊性，复杂点需要一本书来说明，这里只是简单说点和我们传统概念（windows）的不同。

第四行中使用中的内存总量（used）指的是现在系统内核控制的内存数，空闲内存总量（free）是内核还未纳入其管控范围的数量。纳入内核管理的内存不见得都在使用中，还包括过去使用过的现在可以被重复利用的内存，内核并不把这些可被重新使用的内存交还到free中去，因此在linux上free内存会越来越少，但不用为此担心。

如果出于习惯去计算可用内存数，这里有个近似的计算公式：第四行的free + 第四行的buffers + 第五行的cached，按这个公式此台服务器的可用内存：

13284+25364+202224 = 240M。

对于内存监控，在top里我们要时刻监控第五行swap交换分区的used，如果这个数值在不断的变化，说明内核在不断进行内存和swap的数据交换，这是真正的内存不够用了。

2、vmstat

之前在本博客中有介绍过vmstat的使用，详细使用和参数介绍参考网址：http://www.sijitao.net/1925.html 。

[root@li676-235 ~]# vmstat 1 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st2 0 34792 68376 147688 356132 16 16 421 385 2 2 5 4 91 1 03 0 34792 97368 147688 326884 0 0 0 0 133 134 15 6 79 0 01 0 34792 62432 147696 360704 0 0 0 88 267 278 63 18 19 0 00 0 34792 97160 147696 326904 0 0 0 0 71 82 12 4 84 0 01 0 34792 56572 147696 364540 0 0 0 4 261 246 61 23 16 0 0

3、sar

sar命令语法和vmstat一样。命令不存在时需要安装sysstat包，这个包很有用。

CPU使用率

例如每1秒采集一次CPU使用率，共采集5次。

[root@li676-235 ~]# sar -u 1 5
Linux 3.18.5-x86_64-linode52 (li676-235) 07/20/2015 _x86_64_ (1 CPU)
02:41:25 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
02:41:26 PM all 64.71 0.00 18.63 0.00 0.98 15.69
02:41:27 PM all 29.47 0.00 22.11 14.74 0.00 33.68
02:41:28 PM all 67.33 0.00 31.68 0.99 0.00 0.00
02:41:29 PM all 7.00 0.00 2.00 0.00 0.00 91.00
02:41:30 PM all 69.00 0.00 23.00 0.00 0.00 8.00
Average: all 47.79 0.00 19.48 3.01 0.20 29.52

和top一样，可以看到所有cpu的使用情况。如果需要查看某颗cpu的使用可以用-P参数。例如指定显示0号cpu 的使用情况。

[root@li676-235 ~]# sar -P 0 -u 1 5
Linux 3.18.5-x86_64-linode52 (li676-235) 07/20/2015 _x86_64_ (1 CPU)
02:45:14 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
02:45:15 PM 0 44.00 0.00 52.00 4.00 0.00 0.00
02:45:16 PM 0 9.28 0.00 26.80 62.89 1.03 0.00
02:45:17 PM 0 3.06 0.00 14.29 81.63 1.02 0.00
02:45:18 PM 0 4.12 0.00 22.68 72.16 1.03 0.00
02:45:19 PM 0 4.12 0.00 22.68 72.16 1.03 0.00
Average: 0 13.09 0.00 27.81 58.28 0.82 0.00

进程队列长度和平均负载状态

例如每1秒采集一次，共采集5次。

[root@li676-235 ~]# sar -q 1 5
Linux 3.18.5-x86_64-linode52 (li676-235) 07/20/2015 _x86_64_ (1 CPU)
02:48:47 PM runq-sz plist-sz ldavg-1 ldavg-5 ldavg-15
02:48:48 PM 1 133 0.34 0.43 0.41
02:48:49 PM 2 132 0.34 0.43 0.41
02:48:50 PM 1 133 0.34 0.43 0.41
02:48:51 PM 2 134 0.31 0.42 0.40
02:48:52 PM 1 133 0.31 0.42 0.40
Average: 1 133 0.33 0.43 0.41

输出项：

runq-sz：运行队列的长度（等待运行的进程数）

plist-sz：进程列表中进程（processes）和线程（threads）的数量

ldavg-1：最后1分钟的系统平均负载（System load average）

ldavg-5：过去5分钟的系统平均负载

ldavg-15：过去15分钟的系统平均负载

进程创建的平均值和上下文切换的次数

例如每1秒收集一次，共收集5次。

[root@li676-235 ~]# sar -w 1 5 
Linux 3.18.5-x86_64-linode52 (li676-235) 07/20/2015 _x86_64_ (1 CPU)
02:54:03 PM proc/s cswch/s
02:54:04 PM 1.01 156.57
02:54:05 PM 1.00 132.00
02:54:06 PM 2.00 201.00
02:54:07 PM 2.02 126.26
02:54:08 PM 2.00 114.00
Average: 1.61 145.98

sar命令也可以获取过去指定日期的性能参数。

[root@li676-235 ~]# sar -u -f /var/log/sa/sa20 
Linux 3.18.5-x86_64-linode52 (li676-235) 07/20/2015 _x86_64_ (1 CPU)
01:10:01 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
01:20:02 PM all 25.78 0.00 8.88 3.59 0.15 61.60
01:30:01 PM all 26.06 0.00 9.96 3.33 0.10 60.55
01:40:01 PM all 25.73 0.00 9.17 3.70 0.09 61.32
01:50:01 PM all 25.70 0.00 9.50 2.79 0.12 61.89
02:00:01 PM all 26.70 0.00 9.73 2.20 0.10 61.28
02:10:01 PM all 26.16 0.00 9.56 4.34 0.11 59.82
02:20:01 PM all 25.49 0.00 9.61 2.76 0.07 62.07
02:30:01 PM all 26.47 0.00 9.94 0.64 0.30 62.65
02:40:02 PM all 27.32 0.00 10.37 3.86 0.15 58.30
02:50:02 PM all 26.98 0.00 10.38 4.56 0.13 57.95
Average: all 26.24 0.00 9.71 3.18 0.13 60.74

4、mpstat

这个命令也在sysstat包中，语法类似。

例如每1秒收集一次，共5次。

[root@li676-235 ~]# mpstat 1 5
Linux 3.18.5-x86_64-linode52 (li676-235) 07/20/2015 _x86_64_ (1 CPU)
03:01:18 PM CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %idle
03:01:19 PM all 52.53 0.00 23.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 24.24
03:01:20 PM all 21.00 0.00 4.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 75.00
03:01:21 PM all 53.00 0.00 18.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.00
03:01:22 PM all 26.00 0.00 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 71.00
03:01:23 PM all 46.00 0.00 18.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 36.00
Average: all 39.68 0.00 13.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 47.09

cpu使用情况比sar更加详细些，也可以用-P指定某颗cpu 。

5、iostat

这个命令主要用来查看io使用情况，也可以来查看cpu，个人感觉不常用。

[root@li676-235 ~]# iostat -c 1 2
Linux 3.18.5-x86_64-linode52 (li676-235) 07/20/2015 _x86_64_ (1 CPU)
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle4.53 0.01 3.81 0.63 0.04 90.99
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle38.00 0.00 14.00 0.00 0.00 48.00

6、dstat

每秒cpu使用率情况获取

[root@li676-235 ~]# dstat -c
----total-cpu-usage----
usr sys idl wai hiq siq5 4 91 1 0 027 11 62 0 0 052 11 37 0 0 026 10 63 0 0 150 13 37 0 0 121 6 72 0 0 0

最占cpu的进程获取

[root@li676-235 ~]# dstat --top-cpu
-most-expensive-cpu process 
mysqld 1.5
php-fpm: pool 24
mysqld 59

二、内存的查看

# free  或者  free -m       //换算成MB             free -g                //换算成GB

 

三、查看系统负载

# uptime

四、硬盘使用

#  df -h            或者   #   df -Th

 

五、查看cpu IO

#  iostat -k 1 3