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Linux性能优化:CPU性能分析工具–vmstat


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vmstat是Virtual Meomory Statistics(虚拟内存统计)缩写,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控。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。

语法格式:

vmstat [options] [delay [count]] 

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。

参数说明

参数 说明
-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
-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版本信息

输出信息说明

类别:

  • procs:进程
  • memory:内存
  • swap:虚拟内存
  • io:磁盘io
  • system:系统内核
  • cpu:CPU时间百分比
procs
项目 说明
r 等待执行的任务数,当这个值超过了CPU数目,就会出现CPU瓶颈了
b 处在非中断睡眠状态的进程数,大于0表示进程阻塞
memory
项目 说明
swpd 正在使用的swap大小单位K,如果大于0,表示物理内存不足
free 空闲的物理内存空间
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 非活跃内存大小
active 活跃的内存大小
swap
项目 说明
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
项目 说明
bi 从块设备读入的数据总量(读磁盘) (KB/s),如果这个值大于0,表示物理内存不够用或者内存泄露了
bo 写入到块设备的数据总理(写磁盘) (KB/s) ,如果这个值大于0,表示物理内存不够用或者内存泄露了
system

这2个值越大,会看到由内核消耗的CPU时间会越多。

项目 说明
in 每秒产生的中断次数
cs 每秒产生的上下文切换次数
cpu
项目 说明
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,其中包括消耗在system、irq、softirq状态的时间。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 系统空闲消耗的总CPU时间百分比
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)
st Time stolen from a virtual machine. Prior to Linux 2.6.11, unknown.

示例

不加任何参数:

[root@test ~]# vmstat procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----  r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st  0  0 18536908 381556  58920 35857652    0    0     2     6    0    0  2  2 96  1  0	 

以上示例显示的是自系统启动后它记录的统计信息的均值。在CPU一栏显示,CPU有2%的时间用于执行用户应用程序代码,2%的时间用于系统代码,其余96%的时间处于空闲状态。

每2秒刷新输出结果,共计10条数据:

[root@test ~]# vmstat 2 10 |tee vmstat.log procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----  r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st  2  3 18244556 320756  58848 37127060    0    0     2     6    0    0  2  2 96  1  0	  2  2 18233548 319008  58856 37107488 4546    0  4554    64 35098 28464  5  5 84  6  0	  2  1 18233548 365572  58864 36950716    8    0     8   640 40116 27700  6  7 83  5  0	  1  2 18233292 321304  58880 37012480  134    0   134    92 35978 33730  5  2 88  6  0	  1  1 18233292 374516  58880 36972972   12    0    12   106 31706 25987  3  2 90  5  0	  4  2 18233292 302484  58888 37047228    8    0    10    32 26781 24285  5  3 87  5  0	  1  2 18233292 371552  58904 36977100   12    0    12    78 30176 25186  5  3 87  5  0	  3  0 18233292 307768  58912 37015744   24    0    24    42 36149 26812  1  5 89  5  0	  0  3 18233036 377984  58920 36941756  194    0   212    64 35131 26675  2  3 90  5  0	  3  2 18233036 567952  58920 36795824   22    0    22     0 30918 25781  2  2 90  6  0	 

以上示例中,第一组数据是CPU ticks,显示的是自系统启动的CPU时间,这里的“tick”是一个时间单位。虽然精简的vmstat输出仅显示四个CPU状态——us、sy、id和wa,这里则显示了全部CPU ticks的分布情况。

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