[系统技巧] Linux top 命令解析及使用

前言

在 Linux 中常用 top 动态监测程序运作的状态，以分析系统的整体性能。比如，监测 CPU 使用率、内存使用、系统负载以及每个进程资源占比等情况。

1. top 监测结果分析

先看下 top 整体输出结果：

从上图我们可以很清楚的看到，top 输出结果以光标所在处分为了上下 2 部分：

1）上半部分5行是整个系统的资源使用状态;
2）下半部分是系统中每个进程资源占用的具体信息;
3）光标所在处是用来输入操作命令的。

1.1 第一部分：系统整体性能分析

1.1.1 第一行(top…)：系统状态

top - 16:41:10 up 16:54,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00

1.1.2 第二行(Tasks…)：进程状态信息

Tasks: 305 total,   1 running, 223 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

注意：如果 zombie 的值不是 0，就要好好看看到底是哪个进程变成僵尸了！！！

1.1.3 第三行(Cpus…)：CPU 的整体负载

%Cpu(s):  0.2 us,  0.1 sy,  0.0 ni, 99.4 id,  0.1 wa,  0.0 hi,  0.2 si,  0.0 st

【提示】一般我们关注比较多的是：us、sy、id、wa、hi、si 这6个数值。如果是多核心的设备，可以【按下数字键 1】来查看不同 CPU 的负载率：

1）%id 表示 CPU 空闲率，当 id 持续过低的时候，表示系统迫切需要解决 CPU 资源问题了;
2）CPU 使用率等于：1 - %id ，或者：us + sy + si;
3）wa：使用率过高的时候，我们需要考虑 IO 的性能是否有瓶颈，可以在使用 iostat、sar 等命令做进一步分析;
4）hi: 使用率过高时，表示当前硬件中断占用很大的百分比。一般硬件中断我们可以分析文件/proc/interrupts、/proc/irq/pid/smp_affinity、irqbalance 服务是否配置，以及 CPU 的频率设置，通过这些可以帮系统打散优化系统的硬件中断;
5）si：Linux kernel 通过用一种软件的方法（可延迟函数）来模拟硬件的中断模式，通常叫做软中断。常见的软件中断一般都是和网络有关。从网卡到 IP 层的数据报文收发都是 si 处理的，长时间写日志也可能产生软件中断;
6）当软中断出现瓶颈的时候，系统有个进行叫 ksoftirqd，每个 CPU 都有自己对应的 ksoftirqd/n（n 为 CPU 的逻辑 ID），每个 ksoftirqd 的内核线程都会去运行对应的 ksoftirqd（函数）来处理自己的中断队列上的软件中断。所以，当网络出现阻塞的时候，软件中断程序 ksoftirqd肯定会出现瓶颈。此时我们可以通过 ps aux|grep ksoftirqd 查看 ksoftirqd 的瓶颈;
7) Ni：优先级（priority）为操作系统用来决定 CPU 分类的参数，Linux使用（round-robin）的算法来做 CPU 排程，优先序越高，有可能获得的 CPU 时间就越多。但是我们可以通过 nice 命令以更改过的优先序来执行程序，如果未制定程序，则会打印出目前的排程优先序，内定的adjustment 为 10，范围为 -20（最高优先序）到 19（最低优先序）。

1.1.4 第四行(KiB Mem…)：Mem内存信息（物理内存）

KiB Mem :  3994728 total,  1374080 free,   611452 used,  2009196 buff/cache

1.1.5 第五行(KiB Swap…)：Swap交换内存（虚拟内存）

KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.  3103764 avail Mem

1.1.6 小结

• 第四行和第五行输出的信息，等同于使用 free -m 命令;

• 在第四行中，已使用的内存总量（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;

• 剩余可用内存总量 = 第四行的free + 第四行的buff/cache，按这个公式此服务器的可用内存：1374080k + 2009196k = 3.3GB左右;

• 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。

1.2 第二部分：进程信息

PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND

上述列的是 top 命令的默认显示，还有一些参数选项可以使用 top 的交互命令选择显示，按 f 键，进入列配置页面选择需要展示的参数内容。

2. top 命令行选项

• 命令格式：top [参数]

3. top 交互命令

• 在 top 命令执行过程中可以使用的一些交互命令。这些命令都是单字母的，如果在命令行中使用了 s 选项， 其中一些命令可能会被屏蔽。