linux 查看负载和使用情况 top

top命令是看当前进程的cpu和内存等的占用情况

参数解析

top - 20:54:37 up 228 days, 11:03,  3 users,  load average: 0.54, 0.33, 0.32
Tasks: 266 total,   1 running, 265 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.4 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 65806688 total,  3267880 free, 51877252 used, 10661556 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used. 12528752 avail Mem 

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                        
 4048 hadoop    20   0   24.9g   1.5g  11372 S   2.7  2.4   1168:24 java                                           
10359 root      20   0  122712  19332   2612 S   2.3  0.0  12:48.32 flux_app                                       
 6006 hadoop    20   0   14.7g   1.8g  10964 S   2.0  2.8   5915:47 presto-server                                  
 5735 root      20   0 2767844 621184   9808 S   0.7  0.9   3197:27 360entclient
对上面第三行的解释:

us(user cpu time):用户态使用的cpu时间比。该值较高时,说明用户进程消耗的 CPU 时间比较多,比如,如果该值长期超过 50%,则需要对程序算法或代码等进行优化。
sy(system cpu time):系统态使用的cpu时间比。
ni(user nice cpu time):用做nice加权的进程分配的用户态cpu时间比
id(idle cpu time):空闲的cpu时间比。如果该值持续为0,同时sy是us的两倍,则通常说明系统则面临着 CPU 资源的短缺。
wa(io wait cpu time):cpu等待磁盘写入完成时间。该值较高时,说明IO等待比较严重,这可能磁盘大量作随机访问造成的,也可能是磁盘性能出现了瓶颈。
hi(hardware irq):硬中断消耗时间
si(software irq):软中断消耗时间
st(steal time):虚拟机偷取时间

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                        
 4048 hadoop    20   0   24.9g   1.5g  11372 S   2.7  2.4   1168:24 java                                           
10359 root      20   0  122712  19332   2612 S   2.3  0.0  12:48.32 flux_app                                       
 6006 hadoop    20   0   14.7g   1.8g  10964 S   2.0  2.8   5915:47 presto-server                                  
 5735 root      20   0 2767844 621184   9808 S   0.7  0.9   3197:27 360entclient

以上图来说几个重要的参数情况
PID 进程号
USER 运行用户
VIRT 进程使用的虚拟内存总量
RES 物理内存用量
SHR 共享内存用量
%CPU 该进程自最近一次刷新以来所占用的CPU时间和总时间的百分比
%CPU显示的是进程占用一个核的百分比,而不是整个cpu(12核)的百分比,有时候可能大于100,那是因为该进程启用了多线程占用了多个核心,所以有时候我们看该值得时候会超过100%,但不会超过总核数*100
(%CPU>100的情况 这里显示的所有的cpu加起来的使用率,说明你的CPU是多核 你运行top后按大键盘1看看,可以显示每个cpu的使用率,top里显示的是把所有使用率加起来。 )
%MEM 该进程占用的物理内存占总内存的百分比
COMMAND 该进程的命令名称,如果一行显示不下,则会进行截取。内存中的进程会有一个完整的命令行

load average 浅析

参考资料:https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/6668149.html

上述top命令中的load average: 0.54, 0.33, 0.32 表示了load average的一分钟,五分钟,十五分钟的平均CPU负载

所谓的CPU负载指的是一段时间内任务队列的长度,通俗的讲,就是一段时间内一共有多少任务在使用或等待使用CPU。(当前的"负载值除以cpu核数"就是cpu的利用率)
当CPU完全空闲的时候,平均负荷为0(即load average的值为0);当CPU工作量饱和的时候,平均负荷为1。

这里需要注意的是:
load average这个输出值,这三个值的大小一般不能大于系统逻辑CPU的个数
比如一台服务器有4个逻辑CPU,如果load average的三个值长期大于4时,说明CPU很繁忙,负载很高,可能会影响系统性能;
但是偶尔大于4时,倒不用担心,一般不会影响系统性能。

load average举例理解

判断系统负荷是否过重,必须理解load average的真正含义。假设当前我的一台服务器只有一个CPU,所有的运算都必须由这个CPU来完成。
不妨把这个CPU想象成一座大桥,桥上只有一根车道,所有车辆都必须从这根车道上通过(很显然,这座桥只能单向通行)。
1)系统负荷为0,意味着大桥上一辆车也没有。
2)系统负荷为0.5,意味着大桥一半的路段有车。
3)系统负荷为1.0,意味着大桥的所有路段都有车,也就是说大桥已经"满"了。但是必须注意的是,直到此时大桥还是能顺畅通行的。
4)系统负荷为1.7,意味着车辆太多了,大桥已经被占满了(100%),后面等着上桥的车辆为桥面车辆的70%。
以此类推,系统负荷2.0,意味着等待上桥的车辆与桥面的车辆一样多;
系统负荷3.0,意味着等待上桥的车辆是桥面车辆的2倍。
总之,当系统负荷大于1,后面的车辆就必须等待了;系统负荷越大,过桥就必须等得越久。

CPU的系统负荷,基本上等同于上面的类比。大桥的通行能力,就是CPU的最大工作量;桥梁上的车辆,就是一个个等待CPU处理的进程(process)。
如果CPU每分钟最多处理100个进程,那么:
系统负荷0.2,意味着CPU在这1分钟里只处理20个进程;
系统负荷1.0,意味着CPU在这1分钟 里正好处理100个进程;
系统负荷1.7,意味着除了CPU正在处理的100个进程以外,还有70个进程正排队等着CPU处理。

上面,假设我的这台服务器只有1个CPU。如果它装了2个CPU,就意味着服务器的处理能力翻了一倍,能够同时处理的进程数量也翻了一倍。
还是用大桥来类比,两个CPU就意味着大桥有两根车道了,通车能力翻倍了。
所以,2个CPU表明系统负荷可以达到2.0,此时每个CPU都达到100%的工作量。推广开来,n个CPU的服务器,可接受的系统负荷最大为n。

至于load average是多少才算理想,这个有争议,各有各的说法

个人比较赞同CPU负载小于等于"内核数乘以0.5-0.7"算是一种理想状态。

load average返回三个平均值应该参考哪个值

如果只有1分钟的系统负荷大于1.0,其他两个时间段都小于1.0,这表明只是暂时现象,问题不大。
如果15分钟内,平均系统负荷大于1.0(调整CPU核心数之后),表明问题持续存在,不是暂时现象。
所以应该主要观察"15分钟系统负荷",将它作为服务器正常运行的指标。

除去CPU性能上的差异,CPU负载是基于内核数来计算的。有一个说法是"有多少内核,即有多少负载"。

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