By FancyGo

1. CPU 平均负载

1. 单位时间内, 活跃的进程数

活跃的进程是指处于可运行状态和不可中断状态的进程
可运行状态进程是指正在使用 cpu 和正在等待 cpu 的进程
不可中断状态进程是指正在等待某些操作完成的进程, 比如等待 i/o 响应

2. uptime, top 等命令显示的 load average 平均负载解读

watch -d uptime

最直观的理解就是, 当这个值等于你机器 cpu 数量的时候, 正好跑满 cpu
例子:

比如你的机器有 1 个 cpu, 那平均负载如果是 1 说明正好跑满, 大于 1 说名过载了, 小于 1 说明有空闲
再比如你的机器有 4 个 cpu, 那这个临界值就是 4
uptime, top 会显示 3 个值, 代表过去 1, 5, 15 分钟的平均负载

机器 cpu 个数查看方法:

cat /proc/cpuinfo

平均负载和 cpu 使用率的区别

由于平均负载包含了等待 cpu 和等待 i/o 操作的进程, 所以平均负载注定和 cpu 使用率不会完全一一对应
比如 i/o 密集型进程, cpu 使用率不会太高, 但是平均负载会高
比如 cpu 密集型进程, cpu 使用率高, 平均负载也高

2. stress-ng 压力测试工具

安装

apt install stress-ng
yum install stress-ng

使用

stress-ng -c 2 -t 20

模拟 cpu 密集型进程, 20 秒内 2 个进程跑满 cpu

stress-ng -i 4 -d 1 -t 60

模拟 i/o 密集型进程, 60 秒内 4 个 workers 持续刷新内存到磁盘

stress-ng -c 8 -t 20

模拟大量进程, 模拟 8 个进程跑满 cpu

3. 性能监测工具, sysstat 包

安装

apt install sysstat
yum install sysstat

mpstat

监测 cpu 性能

mpstat -P ALL 5
持续间隔 5 秒输出 cpu 相关统计数据

mpstat -P ALL 5 2
间隔 5 秒输出 cpu 相关统计数据, 一共 2 组, 并计算平均值

CPU:     处理器 ID  
%usr:    用户态 cpu 使用时间(不包括 nice, 包括 guest)  
%nice:   低优先级进程 cpu 使用时间  
%sys:    内核态进程 cpu 使用时间, 不包括硬中断和软中断  
%iowait: 等待 i/o 时间  
%irq:    硬中断时间   
%soft:   软中断时间  
%steal:  系统运行在虚拟机中的时候, 被其他虚拟机占用 cpu 的时间  
%guest:  运行虚拟机的时间   
%gnice:  低优先级运行虚拟机的时间  
%idle:   除去等待 i/o 操作所有空闲时间比

pidstat

监测进程数据

pidstat -u
监测各进程 cpu 使用情况

UID:     用户 ID  
PID:     进程 ID  
%usr:    进程在用户空间使用 CPU 时间比
%system: 进程在内核空间使用 CPU 时间比
%guest:  进程在虚拟机使用 CPU 时间比
%wait:   进程等待执行时间比
%CPU:    进程使用 CPU 总时间比
CPU:     进程在哪个 CPU 上执行
Command: 进程执行的命令

pidstat -r
监测各进程 内存 使用情况

UID:      用户 ID  
PID:      进程 ID  
minflt/s: 任务每秒发生的次要错误, 这些错误不需要从磁盘中加载页
majflt/s: 任务每秒发生的主要错误, 这些错误需要从磁盘中加载页
VSZ:      虚拟内存使用大小(单位k)
RSS:      常驻内存, 即非交换区物理内存使用大小(单位k)
%MEM:     进程使用可用内存占比
Command:  进程执行的命令

pidstat -d
监测各进程 i/o 使用情况

UID:      用户 ID  
PID:      进程 ID  
kB_rd/s:  每秒从磁盘读取的数据大小(单位k)
kB_wr/s:  每秒写入或将要写入磁盘的数据大小(单位k)
kB_ccwr/s:每秒被取消写入磁盘的数据大小(单位k)
iodelay:  阻塞 i/o 的延迟时间
Command:  进程执行的命令

pidstat -w
监测各进程 上下文切换 情况

UID:      用户 ID  
PID:      进程 ID  
cswch/s:  每秒主动上下文切换的数量(task 需要的资源没有准备好, 那么它会主动发起上下文切换)  
nvcswch/s:每秒被动上下文切换的数量(task 时间片用完, 被动放弃 cpu)  
Command:  进程执行的命令

pidstat -v
监测各进程 内部 信息

UID:      用户 ID  
PID:      进程 ID  
threads:  与当前 task 关联线程数量
fd-nr:    与当前 task 关联文件描述符数量
Command:  进程执行的命令

pidstat -t
以线程为单位进行 cpu 监测, 内容和 pidstat -u 相似, ID 改成了线程 ID

TGID: 线程组 ID
TID:  线程 ID

pidstat -[opt] -p [pid]
查看某个具体的进程的信息

pidstat -[opt] 5 1 每 5 秒输出一次, 一共 1 组数据报表

vmstat

总体上监控虚拟内存数据

vmstat 1
每隔1秒输出一次数据

r: 正在运行或等待运行的进程数量
b: 不可中断进程数量
free: 空闲内存大小
buff: 内存 buff 使用大小
cache: 内存 cache 使用大小
si: 从交换区进内存的大小
so: 从内存进交换区的大小
in: 中断数
cs: 上下文切换数

20. Linux 性能图谱

Linux 性能