free 命令

free 命令显示系统内存的使用情况，包括物理内存、交换内存(swap)和内核缓冲区内存。

free命令.png

如果加上 -h 选项，输出的结果会友好很多：

free_h.png

有时我们需要持续的观察内存的状况，此时可以使用 -s 选项并指定间隔的秒数：

free -h -s 3.png

上面的命令每隔 3 秒输出一次内存的使用情况，直到你按下 ctrl + c。

由于 free 命令本身比较简单，所以本文的重点会放在如何通过 free 命令了解系统当前的内存使用状况。

输出简介

下面先解释一下输出的内容：
Mem 行(第二行)是内存的使用情况。
Swap 行(第三行)是交换空间的使用情况。
total 列显示系统总的可用物理内存和交换空间大小。
used 列显示已经被使用的物理内存和交换空间。
free 列显示还有多少物理内存和交换空间可用使用。
shared 列显示被共享使用的物理内存大小。
buff/cache 列显示被 buffer 和 cache 使用的物理内存大小。
available 列显示还可以被应用程序使用的物理内存大小

free 命令中的信息都来自于 /proc/meminfo 文件。

文章参考：
free 命令详解

vmstat命令

vmstat 是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，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的统计。

vmstat.png

一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数，如:

vmstat 2 3 .png

2表示每个两秒采集一次服务器状态，3表示只采集3次。

好了，命令介绍完毕，现在开始实战讲解每个参数的意思。

procs

r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU)我测试的服务器目前CPU比较空闲，没什么程序在跑，当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了。这个也和top的负载有关系，一般负载超过了3就比较高，超过了5就高，超过了10就不正常了，服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大，表示你的CPU很繁忙，一般会造成CPU使用率很高。
b 表示阻塞的进程。

memory

swpd 交换到内存交换区的内存大小，也就是正在使用的虚拟内存大小。虚拟内存已使用的大小，如果大于0，表示你的机器物理内存不足了，如果不是程序内存泄露的原因，那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。
free 空闲的物理内存的大小
buff Linux/Unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存
cache 用来缓存文件内容的内存

swap列

si：每秒从交换区写入内存的大小（单位：kb/s）
so：每秒从内存写到交换区的大小（单位：kb/s）

io 列

bi 块设备每秒接收的块数量，这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备，默认块大小是1024byte。
bo 块设备每秒发送的块数量，例如我们读取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO过于频繁，需要调整。

system

in 每秒CPU的中断次数，包括时间中断
cs 每秒上下文切换次数

CPU

us 用户CPU时间
sy 系统CPU时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是IO操作频繁。
id 空闲 CPU时间，一般来说，id + us + sy = 100,一般我认为id是空闲CPU使用率，us是用户CPU使用率，sy是系统CPU使用率。
wt 等待IO CPU时间。

参考：
Linux vmstat命令实战详解

top

top 命令.png

具体分析：

第一列 top

11:05:41 表示当前时间
182days， 16:34表示系统打开到现在运行的时间已经182天零16个小时34分钟。
1 user 表示当前一个用户登陆，
load average: 0.00, 0.01, 0.05 为当前系统负载的平均值，后面的三个值分别为1分钟前、5分钟前、15分钟前进程的平均数，一般的可以认为这个数值超过 CPU 数目时，CPU 将比较吃力的负载当前系统所包含的进程；

第二行（Tasks）

71 total,   2 running,  69 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

“71 total”为当前系统进程总数；
“2 running”为当前运行中的进程数；
“69 sleeping”为当前处于等待状态中的进程数；
“0 stoped”为被停止的系统进程数；
“0 zombie”为被复原的进程数；

第三行（cpu）

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）。

0.3us 用户态空间占用的cpu百分比
0.3sy 内核空间占用的cpu百分比
0.0% ni — 改变过优先级的进程占用CPU的百分比
99.3% id — 空闲CPU百分比
0.0% wa — IO等待占用CPU的百分比
0.0% 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

内存

top 内存.png

这里有点像free,第一行表示物理内存，第二行表示交换分区

进程状态

top 进程项.png

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）

参考：
top命令详解

/proc/meminfo

查看RAM使用情况最简单的方法是通过/proc/meminfo。这个动态更新的虚拟文件实际上是许多其他内存相关工具(如：free / ps / top)等的组合显示。
/proc/meminfo列出了所有你想了解的内存的使用情况。
/proc/meminfo 机器的内存使用信息
/proc/pid/maps pid为进程号，显示当前进程所占用的虚拟地址。
/proc/pid/statm 进程所占用的内存

$cat /proc/meminfo
MemTotal:        　　2052440 kB //总内存
MemFree:           　50004 kB //空闲内存
Buffers:           　　19976 kB //给文件的缓冲大小
Cached:           　   436412 kB //高速缓冲存储器(http://baike.baidu.com/view/496990.htm)使用的大小
SwapCached:        19864 kB //被高速缓冲存储用的交换空间大小
Active:          　　  1144512 kB //活跃使用中的高速缓冲存储器页面文件大小
Inactive:         　　 732788 kB //不经常使用的高速缓冲存储器页面文件大小
Active(anon):          987640 kB //anon：不久
Inactive(anon):       572512 kB
Active(file):     156872 kB
Inactive(file):   160276 kB
Unevictable:           8 kB
Mlocked:               8 kB
HighTotal:       1177160 kB //The total and free amount of memory, in kilobytes, that is not directly mapped into kernel space.
HighFree:           7396 kB // The HighTotal value can vary based on the type of kernel used.
LowTotal:         875280 kB // The total and free amount of memory, in kilobytes, that is directly mapped into kernel space.  used.
LowFree:           42608 kB //The LowTotal value can vary based on the type of kernel
SwapTotal:        489940 kB //交换空间总大小
SwapFree:         450328 kB //空闲交换空间
Dirty:               104 kB //等待被写回到磁盘的大小
Writeback:             0 kB //正在被写回的大小
AnonPages:       1408256 kB //未映射的页的大小
Mapped:           131964 kB //设备和文件映射的大小
Slab:              37368 kB //内核数据结构缓存的大小，可减少申请和释放内存带来的消耗
SReclaimable:      14164 kB //可收回slab的大小
SUnreclaim:        23204 kB //不可收回的slab的大小23204+14164=37368
PageTables:        13308 kB //管理内存分页的索引表的大小
NFS_Unstable:          0 kB //不稳定页表的大小
Bounce:                0 kB //bounce:退回
WritebackTmp:          0 kB //
CommitLimit:     1516160 kB
Committed_AS:    2511900 kB
VmallocTotal:     122880 kB //虚拟内存大小
VmallocUsed:       28688 kB //已经被使用的虚拟内存大小
VmallocChunk:      92204 kB
HugePages_Total:       0 //大页面的分配
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:       10232 kB
DirectMap2M:      899072 kB

具体详细内容参考：

Linux cat /proc/meminfo 输出分析

Linux下查看系统内存命令