Linux 性能分析命令

前言

Linux 上有一些性能分析工具，可以查看文件的读写情况、系统调用的使用情况、磁盘I/O、CPU效率、内存使用状况、网络、进程活动及IPC有关的活动等。

性能监测与优化

vmstat 显示虚拟内存

vmstat是显示虚拟内存的状态，它主要对进程、CPU、IO等系统整体运行状态监控。

语法

vmstat(选项)(参数)

选项

-a：显示活动内页；
-f：显示启动后创建的进程总数；
-m：显示slab信息；
-n：头信息仅显示一次；
-s：以表格方式显示事件计数器和内存状态；
-d：报告磁盘状态；
-p：显示指定的硬盘分区状态；
-S：输出信息的单位。

参数：

事件间隔：状态信息刷新的时间间隔；
次数：显示报告的次数。

常见用法：

第一行显示了系统自启动以来的平均值，第二行开始显示现在正在发生的情况，接下来的行会显示每3秒间隔发生了什么。可以使用ctrl+c停止vmstat采集数据。下面对个字段进行说明：

Procs（进程）

r: 运行队列中进程数量，这个值也可以判断是否需要增加CPU。（长期大于1）
b: 等待IO的进程数量。

Memory（内存）

swpd: 使用虚拟内存大小，如果swpd的值不为0，但是SI，SO的值长期为0，这种情况不会影响系统性能。
free: 空闲物理内存大小。
buff: 用作缓冲的内存大小。
cache: 用作缓存的内存大小，如果cache的值大的时候，说明cache处的文件数多，如果频繁访问到的文件都能被cache处，那么磁盘的读IO bi会非常小。

Swap

si: 每秒从交换区写到内存的大小，由磁盘调入内存。
so: 每秒写入交换区的内存大小，由内存调入磁盘。

注意：
内存够用的时候，这2个值都是0，如果这2个值长期大于0时，系统性能会受到影响，磁盘IO和CPU资源都会被消耗。不能单独看到空闲内存（free）很少的或接近于0时，就认为内存不够用了，不能光看这一点，还要结合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多时候是0），那么不用担心，系统性能这时不会受到影响的。

IO

bi: 每秒读取的块数
bo: 每秒写入的块数

system（系统）

in: 每秒中断数，包括时钟中断。
cs: 每秒上下文切换数。

注意：上面2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越大

CPU（以百分比表示）

us: 用户进程执行时间百分比。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50%的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速。
sy: 内核系统进程执行时间百分比。sy的值高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性表现，我们应该检查原因。
wa: IO等待时间百分比。wa的值高时，说明IO等待比较严重，这可能由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能磁盘出现瓶颈（块操作）。
id: 空闲时间百分比。

dstat 通用的系统资源统计工具

dstat命令是一个用来替换vmstat、iostat、netstat、nfsstat和ifstat这些命令的工具，是一个全能系统信息统计工具。与sysstat相比，dstat拥有一个彩色的界面，在手动观察性能状况时，数据比较显眼容易观察；

如果Linux 发行版本上没有安装请使用如下安装：

Centos

yum install dstat

Ubuntu

sudo apt-get install dstat

安装完后就可以使用了，dstat非常强大，可以实时的监控cpu、磁盘、网络、IO、内存等使用情况。

如果直接使用dstat，默认使用的是-cdngy参数，分别显示cpu、disk、net、page、system信息，默认是1s显示一条信息。
如想监控swap，process，sockets，filesystem并显示监控的时间：

iotop 用来监视磁盘I/O使用状况的工具

ostat用于报告*处理器（CPU）统计信息和整个系统、适配器、tty 设备、磁盘和 CD-ROM 的输入/输出统计信息，默认显示了与vmstat相同的cpu使用信息。如果你想知道每个进程是如何使用IO的就比较麻烦，使用iotop命令可以很方便的查看。

如果没有安装 iotop，先安装在使用。安装完直接使用iotop就可以了。

iotop常用快捷键

1.左右箭头：改变排序方式，默认是按IO排序。
2.r：改变排序顺序。
3.o：只显示有IO输出的进程。
4.p：进程/线程的显示方式的切换。
5.a：显示累积使用量。
6.q：退出。

top命令

top命令可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。通过top命令所提供的互动式界面，用热键可以管理。

top命令的汇总区域显示了五个方面的系统性能信息：

1.负载：时间，登陆用户数，系统平均负载；
2.进程：运行，睡眠，停止，僵尸；
3.cpu:用户态，核心态，NICE,空闲，等待IO,中断等；
4.内存：总量，已用，空闲（系统角度），缓冲，缓存；
5.交换分区：总量，已用，空闲

lsof命令

lsof命令用于查看你进程开打的文件，打开文件的进程，进程打开的端口(TCP、UDP)。找回/恢复删除的文件。是十分方便的系统监视工具，因为lsof命令需要访问核心内存和各种文件，所以需要root用户执行。

在linux环境下，任何事物都以文件的形式存在，通过文件不仅仅可以访问常规数据，还可以访问网络连接和硬件。通过lsof工具能够查看这个列表对系统监测以及排错将是很有帮助的。

列出被删除但占用空间的文件

下面我们可能会使用df命令看到磁盘空间占满了，然而实际上又很难找到占满空间的文件，这常常是由于某个大文件被删除了，但是它却被某个进程打开，导致通过普通的方式找不到它的踪迹，最常见的就是日志文件。我们可以通过lsof来发现这样的文件：

lsof |grep delete

sar 系统运行状态统计工具

sar命令是Linux下系统运行状态统计工具，它将指定的操作系统状态计数器显示到标准输出设备。可以从多方面对系统的活动进行报告，包括：文件的读写情况、系统调用的使用情况、磁盘I/O、CPU效率、内存使用状况、进程活动及IPC有关的活动等方面。

察看内存和交换空间的使用率：

sar -r

bmemfree与kbmemused字段分别显示内存的未使用与已使用空间，后面跟着的是已使用空间的百分比（%memused字段）。kbbuffers与kbcached字段分别显示缓冲区与系统全域的数据存取量，单位为KB。

参考：Linux 命令大全