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+title: Linux 性能及统计工具 (1)
+date: 2024-10-26 +0800 # 2022-01-01 13:14:15 +0800 只写日期也行；不写秒也行；这样也行 2022-03-09T00:55:42+08:00
+categories: [perf]
+tags: [linux, perf, bash]      # TAG names should always be lowercase
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+# 以下默认false
+math: true
+mermaid: true
+# pin: true
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+
+## 1. Virtual Memory Statistics -- `vmstat` ##
+
+`vmstat` 检测`cpu`、`系统内存(包括 slab)`、`进程`、`块设备IO`等使用情况：
+
+* `CPU`相关：`用户时间` / `系统时间` / `空闲时间`占比。每秒`中断数量` / `上下文切换数量`。活动进程数量 / 阻塞进程数量，`fork`进程数量。
+* 内存相关：`active`/`inactive`内存，`buff`/`cache`内存，`swap`使用及每秒交换量。
+* IO：每秒读写的块数量。
+
+### 1.1. 基本用法 ###
+
+```bash
+$ vmstat -S M # 内存以兆为单位显示
+procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- -------cpu-------
+ r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st gu
+ 1  0      0  14431     60    749    0    0   357    33  165    0  0  0 100  0  0  0
+```
+
+[procs]
+r -- 运行队列中进程数量，如果该值大于核数，说明系统可能存在CPU瓶颈。
+b -- 阻塞的进程数量，如果该值较大，说明系统可能存在IO瓶颈。
+
+[memory]
+swpd -- `swap space`，`swpd`显示当前被换到物理磁盘上的物理内存的大小。该值大于0表示物理内存不足。
+free -- 空闲物理内存的大小。
+buff -- 块设备的缓冲区占用的大小，`buff`、`cache`大代表系统有效利用了内存，能够提高IO性能(在有大量`IO`时，或者文件读写情况下)。
+cache -- 文件缓存占用的大小。
+
+[swap]
+si -- 每秒从物理磁盘读入到虚拟内存的大小。含义见`swpd`。
+so -- 每秒从虚拟内存写到物理磁盘的大小。含义见`swpd`。
+
+[io]
+bi -- 块设备每秒接收的块数量。
+bo -- 块设备每秒发送的块数量。
+
+[system]
+in -- interrupt，每秒中断数，包括时钟中断。
+cs -- count per second，每秒上下文切换数量。包括系统调用、进程切换、线程切换等。
+
+[cpu]
+us -- 用户进程执行时间百分比。
+sy -- 内核进程执行时间百分比。
+id -- 空闲时间百分比。一般 us + sy + id =100。
+wa -- 等待IO时间百分比。
+st -- 被信号中断的进程时间百分比。
+gu -- 被引起的页错误的进程时间百分比。
+
+### 1.2 查看统计信息 -- 内存及CPU相关 ###
+
+```bash
+$ vmstat -s -S M
+
+        15881 M total memory
+          946 M used memory
+          804 M active memory
+          252 M inactive memory
+        14421 M free memory
+           61 M buffer memory
+          749 M swap cache
+         4095 M total swap
+            0 M used swap
+         4095 M free swap
+         1707 non-nice user cpu ticks
+           82 nice user cpu ticks
+         1977 system cpu ticks
+      4068162 idle cpu ticks
+          176 IO-wait cpu ticks
+            0 IRQ cpu ticks
+           15 softirq cpu ticks
+            0 stolen cpu ticks
+            0 non-nice guest cpu ticks
+            0 nice guest cpu ticks
+       672044 K paged in
+        66205 K paged out
+            0 pages swapped in
+            0 pages swapped out
+       438059 interrupts
+       452000 CPU context switches
+   1729905791 boot time
+         3331 forks
+```
+
+### 1.3 其他选项用法 ###
+
+```bash
+vmstat -a # 显示 active/inactive 内存
+vmstat -d # 显示磁盘IO统计信息
+vmstat -f # fork 进程统计信息
+vmstat -m # 内核 SLAB 相关统计信息
+```
+
+```bash
+vmstat 2 # 每两秒输出一次统计信息
+vmstat 1 5 -t # 每隔一秒输出一次统计信息，持续5秒，并显示时间戳
+```
+
+## 2. top 命令 ##
+
+```bash
+$ top
+
+top - 11:16:35 up  1:53,  5 users,  load average: 3.15, 0.77, 0.26
+Tasks: 252 total,   2 running, 250 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
+%Cpu(s):100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
+MiB Mem :  15881.5 total,  14023.4 free,   1340.6 used,    816.5 buff/cache
+MiB Swap:   4096.0 total,   4096.0 free,      0.0 used.  14541.0 avail Mem
+
+  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
+  # ...
+```
+
+1. 第一行
+   * 启动时间，持续时间： `11:16:35 up  1:53`
+   * 系统1分钟、5分钟、15分钟的CPU负载值：`load average: 3.15, 0.77, 0.26`
+2. 第三行
+   * CPU占用：`us` 用户进程占比；`sy` 内核CPU占比；`wa`(IO wait) 等待IO的CPU时间占比；`hi` 硬件中断CPU时间占比；`si` 软件中断CPU时间占比；`st` 虚拟机偷取(steal)CPU时间占比。
+
+### 2.1 查看进程下所有线程信息 ###
+
+```bash
+$ top -Hp <PID>
+
+# ......
+```
+
+## 3. uptime 命令 ##
+
+```bash
+$ uptime
+ 11:16:35 up  1:53,  5 users,  load average: 3.15, 0.77, 0.26
+```
+
+## 更多资料 ##
+
+* [Velocity2015_LinuxPerfTools pdf](https://www.brendangregg.com/Slides/Velocity2015_LinuxPerfTools.pdf)