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top命令详解(转载学习)

法弘壮
2023-12-01

本文转载来源:https://www.jianshu.com/p/8a6754f919c5 感谢作者@道无虚

1、top命令简介

top命令是动态查看进程变化,监控linux的系统状况;它是常用的性能分析工具,能够实时显示系统资源各个进程占用状况,类是windows的任务管理器。

1.1 语法

[root@localhost ~]# top -h
  procps-ng version 3.3.10
Usage:
  top -hv | -bcHiOSs -d secs -n max -u|U user -p pid(s) -o field -w [cols]

-h | -v: 显示帮助或者版本信息】
-c: 命令行列显示程序名以及参数
-d: 启动时设置刷新时间间隔
-H: 设置线程模式
-i: 只显示活跃进程
-n: 显示指定数量的进程
-p: 显示指定PID的进程
-u: 显示指定用户的进程

1.2 视图参数含义

[root@localhost ~]# top
top - 09:56:25 up 49 days, 15:19,  1 user,  load average: 0.01, 0.05, 0.05
Tasks: 147 total,   1 running, 146 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.8 sy,  0.0 ni, 99.2 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 32781220 total,  9375268 free, 10749464 used, 12656488 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used. 21365776 avail Mem 

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                                                      
 7150 root      20   0  157724   2156   1480 R   6.2  0.0   0:00.01 top                                                                                                                                          
    1 root      20   0   43320   3604   2308 S   0.0  0.0   1:33.24 systemd

从上面的结果可以看出,top视图分为两部分:操作系统资源概况信息和进程信息。首先是分析资源概况中各个参数含义,再来分析进程信息中各个参数含义。

我们先利用top命令进入视图,再f键看下全称信息,再q退出回到top视图。

注意:可以通过输入 ‘d’ 选择想要在top界面显示的项目,比如PPID也可以显示在top界面,默认是不显示的!

Fields Management for window 1:Def, whose current sort field is %CPU
   Navigate with Up/Dn, Right selects for move then <Enter> or Left commits,
   'd' or <Space> toggles display, 's' sets sort.  Use 'q' or <Esc> to end!

* PID     = Process Id             TGID    = Thread Group Id     
* USER    = Effective User Name    ENVIRON = Environment vars    
* PR      = Priority               vMj     = Major Faults delta  
* NI      = Nice Value             vMn     = Minor Faults delta  
* VIRT    = Virtual Image (KiB)    USED    = Res+Swap Size (KiB) 
* RES     = Resident Size (KiB)    nsIPC   = IPC namespace Inode 
* SHR     = Shared Memory (KiB)    nsMNT   = MNT namespace Inode 
* S       = Process Status         nsNET   = NET namespace Inode 
* %CPU    = CPU Usage              nsPID   = PID namespace Inode 
* %MEM    = Memory Usage (RES)     nsUSER  = USER namespace Inode
* TIME+   = CPU Time, hundredths   nsUTS   = UTS namespace Inode 
* COMMAND = Command Name/Line   
  PPID    = Parent Process pid  
  UID     = Effective User Id   
  RUID    = Real User Id        
  RUSER   = Real User Name      
  SUID    = Saved User Id       
  SUSER   = Saved User Name     
  GID     = Group Id            
  GROUP   = Group Name          
  PGRP    = Process Group Id    
  TTY     = Controlling Tty     
  TPGID   = Tty Process Grp Id  
  SID     = Session Id          
  nTH     = Number of Threads   
  P       = Last Used Cpu (SMP) 
  TIME    = CPU Time            
  SWAP    = Swapped Size (KiB)  
  CODE    = Code Size (KiB)     
  DATA    = Data+Stack (KiB)    
  nMaj    = Major Page Faults   
  nMin    = Minor Page Faults   
  nDRT    = Dirty Pages Count   
  WCHAN   = Sleeping in Function
  Flags   = Task Flags <sched.h>
  CGROUPS = Control Groups      
  SUPGIDS = Supp Groups IDs     
  SUPGRPS = Supp Groups Names

1、资源概况

a、操作系统时间、登录用户、负载情况 - top

top - 09:56:25 up 49 days, 15:19,  1 user,  load average: 0.01, 0.05, 0.05

09:56:25:当前系统时间。
up 49 days, 15:19:操作系统从开机后运行的时间,运行天时分。
users:当前系统三个用户登录在线。
load average:1,5,15min的系统平均负载。

扩展:Linux系统中的load average

1. load average 定义

linux系统中的Load对当前CPU工作量的度量。简单的说是进程队列的长度。

Load Average 就是一段时间 (1 分钟、5分钟、15分钟) 内平均 Load 。

通过系统命令"w"查看当前load average情况

admin@-VirtualBox:~$ w
 13:52:12 up 1 day, 12:40,  1 user,  load average: 0.00, 0.02, 0.00

上边0.00, 0.02, 0.00表示

第一位0.00:表示最近1分钟平均负载
第二位0.02:表示最近5分钟平均负载
第三位0.00:表示最近15分钟平均负载

注:linux系统是5秒钟进行一次Load采样

2. load average值的含义

1) 单核处理器

假设我们的系统是单CPU单内核的,把它比喻成是一条单向马路,把CPU任务比作汽车。当车不多的时候,load <1;当车占满整个马路的时候 load=1;当马路都站满了,而且马路外还堆满了汽车的时候,load>1

2) 多核处理器

我们经常会发现服务器Load > 1但是运行仍然不错,那是因为服务器是多核处理器(Multi-core)。
假设我们服务器CPU是2核,那么将意味我们拥有2条马路,我们的Load = 2时,所有马路都跑满车辆。

注:查看cpu 核数命令: 

grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l

admin@-VirtualBox:~$ grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l
4

3. 什么样的Load average值要提高警惕(针对单核或者平均单核值)

0.7 < load < 1: 此时是不错的状态,如果进来更多的汽车,你的马路仍然可以应付。
load = 1: 你的马路即将拥堵,而且没有更多的资源额外的任务,赶紧看看发生了什么吧。
load > 5: 非常严重拥堵,我们的马路非常繁忙,每辆车都无法很快的运行
 
4. 三种Load值,应该看哪个

通常我们先看15分钟load,如果load很高,再看1分钟和5分钟负载,查看是否有下降趋势。
1分钟负载值 > 1,那么我们不用担心,但是如果15分钟负载都超过1,我们要赶紧看看发生了什么事情。所以我们要根据实际情况查看这三个值。

b、运行任务概况 - tasks

Tasks: 147 total,   1 running, 146 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

total:系统当前运行进程数。
running:当前运行的进程数。
sleeping:睡眠中的进程数。

c、CPU概览: %Cpu(s) 表示CPU使用百分比,按照时间占用计算,单位s

%Cpu(s):  0.0 us,  0.8 sy,  0.0 ni, 99.2 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st

us:用户空间占用cpu时间百分比,如果是多核,这个数值表示占用的平均百分比,可以按1进行多核统计和平均统计切换。
sy:内核空间占用cpu时间百分比,后续同上。
ni:用户空间改变过优先级的进程占用cpu时间百分比。
id:空闲时间占用cpu的百分比。
wa:等待输入输出占用cpu时间百分比。
hi:硬中断占用cpu时间百分比。
si:软中断占用cpu时间百分比。
时间占用百分比=该种类型操作消耗cpu时间/top刷新间隔时间。top每3s刷新一次,用户空间进程在这3秒内试用了cpu时间1.5s,那么us为50%=1.5s/3s。

扩展:linux cpu %us,Linux top里面%CPU和us%的解释https://blog.csdn.net/weixin_34180452/article/details/116870925

我们有时会把%CPU和us%搞晕,也就是下图所示在top的时候查看cpu的信息。

top - 10:55:03 up 1 day,  9:42,  1 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 235 total,   2 running, 232 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
%Cpu(s):  3.3 us,  1.3 sy,  0.0 ni, 95.4 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   4935.2 total,    122.0 free,   2721.4 used,   2091.9 buff/cache
MiB Swap:   2048.0 total,   1326.0 free,    722.0 used.   1865.2 avail Mem 

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND                                                             
   1970 admin       20   0 4813416 230828  62516 S   9.3   4.6  79:11.58 gnome-shell  

这时有人会问:这两个CPU到底哪个是对的。

其实都是对的,只是表达的意思不一样。

官方解释如下

Cpu(s):34.0% us: 用户空间占用CPU百分比

%CPU:上次更新到现在的CPU时间占用百分比

读到这里我也不是十分理解他们俩的关系,我一直以为%CPU是每个进程占用的cpu百分比,按理来说所有进程的该值加在一起应该等于us.

但事实并非如此,此时我们可以在top界面按一下1

top - 10:56:26 up 1 day,  9:44,  1 user,  load average: 0.02, 0.01, 0.00
Tasks: 234 total,   1 running, 232 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
%Cpu0  :  3.4 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 95.6 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu1  :  7.8 us,  1.7 sy,  0.0 ni, 90.5 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  6.1 us,  1.7 sy,  0.0 ni, 92.2 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :  6.3 us,  2.5 sy,  0.0 ni, 91.2 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   4935.2 total,    138.6 free,   2704.5 used,   2092.1 buff/cache
MiB Swap:   2048.0 total,   1326.0 free,    722.0 used.   1882.0 avail Mem 

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND                                                             
   1970 admin       20   0 4813416 230576  62552 S  20.7   4.6  79:16.94 gnome-shell 
   
这时候我们可以清晰得看到每个cpu的运行状态。

通过上面的显示我们发现Cpu(s)表示的是 所有用户进程占用整个cpu的平均值,由于每个核心占用的百分比不同,所以按平均值来算比较有参考意义。而%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。

d、内存概览(KB)

KiB Mem : 32781220 total,  9375268 free, 10749464 used, 12656488 buff/cache

total:内存总量。
free:内存剩余总量。
used:内存使用数量。
buff/cached:用于缓冲的内存数量。

e、缓存区概况(KB)

KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used. 21365776 avail Mem

total:交换区总量。
free:空闲交换区数量。
used:使用交换区数量。

2、进程概况

进程概况的统计是从多个维度进行展示的,其中几个计较重要的参数如下:

PID:进程ID,唯一标识。
USER:进程所属用户。
%CPU:自上一次top刷新该进程的cpu占用时间百分比。
%MEM:进程消耗内存百分比。
TIME+:自进程开始以来,消耗CPU时间,单位1/100s。

其它参数可以在上面f键视图的全称中了解。

1.3 top视图中交互命令
1、全局

Enter/Space:刷新视图。
h:帮助信息,查询各个交互命令的含义。
O:是否展示进程区域中的0值,比如%CPU是0的将全部隐藏。
A:在全屏模式和多窗口选择模式中切换。
d:设置刷新时间间隔。
E:切换内存和交换区单位。
H:开启/关闭线程模式,以线程的方式展示。
k:杀掉指定进程或线程。
Z:改变颜色配置。
q:退出。

2、概要区域

1:显示CPU平均状态/分开显示各个逻辑CPU状态。

```bash
top - 10:49:14 up 1 day,  9:37,  1 user,  load average: 0.08, 0.02, 0.00
Tasks: 233 total,   1 running, 231 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
%Cpu0  :  8.1 us,  2.0 sy,  0.0 ni, 89.9 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu1  :  6.8 us,  1.4 sy,  0.0 ni, 91.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  2.3 us,  0.7 sy,  0.0 ni, 97.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :  3.5 us,  0.7 sy,  0.0 ni, 95.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   4935.2 total,    144.2 free,   2701.4 used,   2089.7 buff/cache
MiB Swap:   2048.0 total,   1325.7 free,    722.3 used.   1884.9 avail Mem 

m:切换显示内存统计的数据。


3、进程区域

```clike
x:切换高亮行的排序位置。
z:切换颜色。
b:块状标记高亮行。
c:切换显示命令/程序名和参数。(显示启动命令)
f:显示field管理。
u:按照执行用户显示进程。
i:显示所有进程或活跃的进程。
n:设置显示的进程数。

1.4 top常用场景 -H thread-model

top -H -p pid # 显示某个进程所有活跃的线程消耗情况。

后面几列:TIME+ nMaj nMin nDRT vMj vMn就是通过 ‘d’ 选择显示列

top - 10:32:14 up 1 day,  9:20,  1 user,  load average: 0.08, 0.06, 0.01
Threads:  18 total,   0 running,  18 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  7.8 us,  1.6 sy,  0.0 ni, 90.5 id,  0.1 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   4935.2 total,    141.8 free,   2702.8 used,   2090.6 buff/cache
MiB Swap:   2048.0 total,   1325.2 free,    722.8 used.   1883.2 avail Mem 

    PID USER      NI    VIRT  PR    RES    SHR S  %CPU  %MEM COMMAND                                 PPID     TIME+ nMaj nMin nDRT vMj vMn 
   1970 admin        0 4813608  20 230332  62580 S  14.3   4.6 gnome-shell                             1278  24:58.37 150k 624k    0  48  94 
   

下面列举一下 -H 参数的说明:

Fields Management for window 1:Def, whose current sort field is %CPU
   Navigate with Up/Dn, Right selects for move then <Enter> or Left commits,
   'd' or <Space> toggles display, 's' sets sort.  Use 'q' or <Esc> to end!

* PID     = Process Id             nDRT    = Dirty Pages Count   
* USER    = Effective User Name    WCHAN   = Sleeping in Function
* PR      = Priority               Flags   = Task Flags <sched.h>
* NI      = Nice Value             CGROUPS = Control Groups      
* VIRT    = Virtual Image (KiB)    SUPGIDS = Supp Groups IDs     
* RES     = Resident Size (KiB)    SUPGRPS = Supp Groups Names   
* SHR     = Shared Memory (KiB)    TGID    = Thread Group Id     
* S       = Process Status         OOMa    = OOMEM Adjustment    
* %CPU    = CPU Usage              OOMs    = OOMEM Score current 
* %MEM    = Memory Usage (RES)     ENVIRON = Environment vars    
* TIME+   = CPU Time, hundredths   vMj     = Major Faults delta  
* COMMAND = Command Name/Line      vMn     = Minor Faults delta  
  PPID    = Parent Process pid     USED    = Res+Swap Size (KiB) 
  UID     = Effective User Id      nsIPC   = IPC namespace Inode 
  RUID    = Real User Id           nsMNT   = MNT namespace Inode 
  RUSER   = Real User Name         nsNET   = NET namespace Inode 
  SUID    = Saved User Id          nsPID   = PID namespace Inode 
  SUSER   = Saved User Name        nsUSER  = USER namespace Inode
  GID     = Group Id               nsUTS   = UTS namespace Inode 
  GROUP   = Group Name             LXC     = LXC container name  
  PGRP    = Process Group Id       RSan    = RES Anonymous (KiB) 
  TTY     = Controlling Tty        RSfd    = RES File-based (KiB)
  TPGID   = Tty Process Grp Id     RSlk    = RES Locked (KiB)    
  SID     = Session Id             RSsh    = RES Shared (KiB)    
  nTH     = Number of Threads      CGNAME  = Control Group name  
  P       = Last Used Cpu (SMP)    NU      = Last Used NUMA node 
  TIME    = CPU Time            
  SWAP    = Swapped Size (KiB)  
  CODE    = Code Size (KiB)     
  DATA    = Data+Stack (KiB)    
  nMaj    = Major Page Faults   
  nMin    = Minor Page Faults   

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