CentOS詳解top命令各個數據的含義

最近在docker(宿主機是centos虛擬機)裏安裝gitlab,發現隨着時間的運行,虛擬機的內存持續走高,運行幾個小時之後內存已經爆掉了,putty遠程處理於假死狀態。
這個時候就需要查看內存進程,發現有10多個ruby進程在運行,最終定位到docker容器的問題。

使用到的指令:

查看內存使用情況

$ free -m
$ top //shift+m按內存佔用比排序

清理內存(效果不是很理想,最終只能強制關閉虛擬機0_0)

# sync 
# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

top命令經常用來監控linux的系統狀況,比如cpu、內存的使用,下面是各個數據的含義。

第一行:
13:42:59 當前系統時間
6 days, 9:29 系統已經運行了6天6小時29分鐘(在這期間沒有重啓過)
3 users 當前有3個用戶登錄系統
load average: 3.06,3.01, 1.79 load average後面的三個數分別是1分鐘、5分鐘、15分鐘的負載情況。
load average數據是每隔5秒鐘檢查一次活躍的進程數,然後按特定算法計算出的數值。如果這個數除以邏輯 CPU的數量,結果高於5的時候就表明系統在超負荷運轉了。

第二行: Tasks 任務(進程)
系統現在共有131個進程,其中處於運行中的有3個,127個在休眠(sleep),stoped狀態的有0個,zombie狀態(殭屍)的有1個。

第三行:cpu狀態
10.6% us 用戶空間佔用CPU的百分比。
2.2% sy 內核空間佔用CPU的百分比。
0.0% ni 改變過優先級的進程佔用CPU的百分比
84.5% id 空閒CPU百分比
2.5% wa IO等待佔用CPU的百分比
0.1% hi 硬中斷(Hardware IRQ)佔用CPU的百分比
0.0% si 軟中斷(Software Interrupts)佔用CPU的百分比
在這裏CPU的使用比率和windows概念不同,如果你不理解用戶空間和內核空間,需要充充電了。

第四行:內存狀態
8300124k total 物理內存總量(8GB)
5979476k used 使用中的內存總量(5.7GB)
2320648k free 空閒內存總量(2.2G)
455544k buffers 緩存的內存量 (434M)

第五行:swap交換分區
8193108k total 交換區總量(8GB)
41568k used 使用的交換區總量(40.6M)
8151540k free 空閒交換區總量(8GB)
4217456k cached 緩衝的交換區總量(4GB)

這裏要說明的是不能用windows的內存概念理解這些數據,如果按windows的方式此臺服務器危矣:8G的內存總量只剩下530M的可用內存。Linux的內存管理有其特殊性,複雜點需要一本書來說明,這裏只是簡單說點和我們傳統概念(windows)的不同。

第四行中使用中的內存總量(used)指的是現在系統內核控制的內存數,空閒內存總量(free)是內核還未納入其管控範圍的數量。納入內核管理的內存不見得都在使用中,還包括過去使用過的現在可以被重複利用的內存,內核並不把這些可被重新使用的內存交還到free中去,因此在linux上free內存會越來越少,但不用爲此擔心。

如果出於習慣去計算可用內存數,這裏有個近似的計算公式:第四行的free + 第四行的buffers + 第五行的cached,按這個公式此臺服務器的可用內存: 2320648+455544 +4217456 = 6.6GB。

對於內存監控,在top裏我們要時刻監控第五行swap交換分區的used,如果這個數值在不斷的變化,說明內核在不斷進行內存和swap的數據交換,這是真正的內存不夠用了。

第六行是空行

第七行以下:各進程(任務)的狀態監控
PID 進程id
USER 進程所有者
PR 進程優先級
NI nice值。負值表示高優先級,正值表示低優先級
VIRT 進程使用的虛擬內存總量,單位kb。VIRT=SWAP+RES
RES 進程使用的、未被換出的物理內存大小,單位kb。RES=CODE+DATA
SHR 共享內存大小,單位kb
S 進程狀態。D=不可中斷的睡眠狀態 R=運行 S=睡眠 T=跟蹤/停止 Z=殭屍進程
%CPU 上次更新到現在的CPU時間佔用百分比
%MEM 進程使用的物理內存百分比
TIME+ 進程使用的CPU時間總計,單位1/100秒
COMMAND 進程名稱(命令名/命令行)

多U多核CPU監控
在top基本視圖中,按鍵盤數字1,可監控每個邏輯CPU的狀況:

觀察視圖,服務器有4個邏輯CPU,實際上是1個物理CPU。

進程字段排序
默認進入top時,各進程是按照CPU的佔用量來排序的,在【top視圖 01】中進程ID爲3527的mysqld進程排在第一(cpu佔用2%),進程ID爲26955的java進程排在第二(cpu佔用1%)。
可通過鍵盤指令來改變排序字段,比如想監控哪個進程佔用MEM最多,我一般的使用方法如下:

  1. 敲擊鍵盤b(打開/關閉加亮效果),top的視圖變化如下:

我們發現進程id爲20517的top進程被加亮了,一般爲運行狀態(runing)的進程才被加亮,可以通過敲擊y鍵關閉或打開運行態進程的加亮效果。

  1. 敲擊鍵盤x(打開/關閉排序列的加亮效果),top的視圖變化如下:

可以看到,top默認的排序列是%CPU。

  1. 通過shift + >或shift + <可以向右或左改變排序列,下圖是按一次shift + >的效果圖:

視圖現在已經按照%MEM來排序了。

改變進程顯示字段

  1. 敲擊f鍵,top進入另一個視圖,在這裏可以編排基本視圖中的顯示字段:

這裏列出了所有可在top基本視圖中顯示的進程字段,有並且標註爲大寫字母的字段是可顯示的,沒有並且是小寫字母的字段是不顯示的。如果要在基本視圖中顯示CODE和DATA兩個字段,可以通過敲擊r和s鍵:

  1. 回車返回基本視圖,可以看到多了CODE和DATA兩個字段:

top命令的補充
top命令是Linux上進行系統監控的首選命令,但有時候卻達不到我們的要求,top命令的監控最小單位是進程,所以看不到程序的線程數和客戶連接數,通常可以ps和netstate兩個命令來補充top的不足。

監控java線程數:
ps -eLf | grep java | wc -l
監控網絡客戶連接數:
netstat -n | grep tcp | grep 偵聽端口 | wc -l
上面兩個命令,可改動grep的參數,來達到更細緻的監控要求。

在Linux系統一切都是文件的思想貫徹指導下,所有進程的運行狀態都可以用文件來獲取。系統根目錄/proc中,每一個數字子目錄的名字都是運行中的進程的PID,進入任一個進程目錄,可通過其中文件或目錄來觀察進程的各項運行指標,例如task目錄就是用來描述進程中線程的,因此也可以通過下面的方法獲取某進程中運行中的線程數量(PID指的是進程ID):

ls /proc/PID/task | wc -l
在linux中還有一個命令pmap,來輸出進程內存的狀況,可以用來分析線程堆棧:
pmap PID

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