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Linux TOP命令详解

2022年07月19日27落叶

一、字段含义和命令讲解

1. 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[实测,按f键是帮助,按Esc键退出帮助]。
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。

2. 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[按s键后,输入刷新频率秒数,然后回车]
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[Esc键退出]
n – 设置在进程列表所显示进程的数量
q – 退出 top


3.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,选中后按空格键,然后在按Esc键退出到top界面,刚才选中的就也显示出来了。(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。


4. 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,可以是整数,也可以是小数。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[啥意思?]。
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


5. 常用命令说明:
Ctrl+L:擦除并且重写屏幕[现在没有了]
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。[好像没有用]
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ms。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。

默认进入top时,各进程是按照CPU的占用量来排序的。

6.查看多核CPU命令
mpstat -P ALL 和 sar -P ALL [Ubuntu服务器和Android手机都没有这两个命令,但是显示的内容和top界面按'1'基本上是完全一致的]
说明:sar -P ALL > aaa.txt 重定向输出内容到文件 aaa.txt

二、实例讲解

1. top命令经常用来监控Linux的系统状况,比如cpu、内存的使用,程序员基本都知道这个命令,但比较奇怪的是能用好它的人却很少,例如top监控视图中内存数值的含义就有不少的曲解。
本文通过一个运行中的WEB服务器的top监控截图,讲述top视图中的各种数据的含义,还包括视图中各进程(任务)的字段的排序。

输入top命令

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


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。

第六行是空行

1.5 各进程(任务)的状态监控:

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。想显示更过,top命令界面中按"f"键,然后选中还要显示的内容,然后按空格选中,Esc键退回到top界面。


三、交互命令

1.top界面,按'h'键显示帮助,可以用h或?显示交互命令的帮助菜单。

2.top界面每次按'Enter'或'Space'键都会刷新显示。top命令默认在一个特定间隔(3秒)后刷新显示。要手动刷新,用户可以输入回车或者空格。top启动时可以"-d 0.5"指定自动刷新间隔,top界面也可以
按's'键设定自动刷新间隔。

3.top界面,按'1'键,可监控每个逻辑CPU的状况,同样按'1'键退出。[Android手机不可用]。

4.按'b'键打开/关闭行加亮效果,'y'键关闭或打开运行态进程的加亮效果。'x'键打开/关闭排序列的加亮效果,按什么排序的就加亮哪一行。

5.通过"shift + >"或"shift + <"可以向右或左改变排序列,默认是根据%CPU排序的。执行后可以看到上面的加亮行也会跟着变动。

6.通过'f'键可以改变top显示的字段,前面有'*'的表示是显示的字段,没有'*'的是不显示的。 top命令界面中按"f"键,然后选中还要显示的内容,然后按空格选中,Esc键退回到top界面。


四、top命令的补充

1.监控java线程数:ps -eLf | grep java | wc -l

2.监控网络客户连接数:netstat -n | grep tcp | grep 侦听端口 | wc -l

参考:

Linux top命令的用法详细详解:https://www.cnblogs.com/zhoug2020/p/6336453.html


本文参考链接:https://www.cnblogs.com/hellokitty2/p/13781962.html