Top命令你最少要了解到這個程度

top命令幾乎是每個程式員都會用到的Linux命令，這個命令用來查看Linux系統的綜合性能，比如CPU使用情況，記憶體使用情況，這個命令能幫助我快速定位程式的性能問題，

雖然這個命令很重要，但是之前對于這個命令的使用幾乎僅限于查看下哪個行程使用的CPU最高，哪個行程占用的記憶體最高，對于輸出的各個引數的含義也是一知半解，更不用說top的一些高級用法了，

本篇博客就來具體分析下top的詳細使用方法，

top輸出引數的含義

在Linux終端輸入top，一般會有如下輸出，

top - 15:34:12 up 127 days, 10:23,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.00
Tasks: 291 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  0.0%us,  0.3%sy,  0.0%ni, 98.3%id,  1.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:   1792312k total,   288300k used,  1504012k free,    10384k buffers
Swap:  6291452k total,     5380k used,  6286072k free,    14128k cached

PID    USER  PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND           
372007 root  20   0 15160 1336  888 R  0.3  0.1   0:00.33 top                                   
     1 root  20   0 19356  236   88 S  0.0  0.0   0:16.06 init 

... 下面省略...

下面就對這些輸出資訊做下詳細的說明

系統運行時間和平均負載

top輸出的第一行表示系統的運行時間和平均負載

top - 15:34:12 up 127 days, 10:23,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.00

• 15:34:12 : 表示系統的當前時間是下午15點34分12秒；

• up 127 days, 10:23：表示這個Linux系統已經啟動127天多；

• 2 users：表示當前有兩個用戶登陸系統，可以用who命令查看具體是誰登陸了；

• load average: 0.04, 0.03, 0.00:最近1、5和15分鐘內的平均負載

  ?

1. load average的含義

這里我們對這個laod average指標做下詳細說明，

laod average這個指標的含義：在特定時間間隔內運行佇列中(在CPU上運行或者等待運行多少行程)的平均進
程數（狀態是Runnable和running的執行緒個數的和），

上面這個解釋可能還是比較難理解，我們拿個實際的列子說明下，比如現在top命令有以下輸出：

load average: 20.14, 22.03, 15.00

20.14 表示從當前時間到過去的一分鐘內大概有 20.14個行程（執行緒）在等待CPU資源

22.03 表示從當前時間到過去的五分鐘內大概有 22.03個行程（執行緒）在等待CPU資源

15.00 表示從當前時間到過去的十五分鐘內大概有 15.00個行程（執行緒）在等待CPU資源

為了更好地理解這個負載的含義，下面列了一個交通流量的列子，

單核CPU可以想象成單車道

比如每個圓圈都是小汽車，第一種是滿負荷但CPU時間片不用排隊等待正好夠用，第二種是%50空閑，第三個是超負荷50%，后面的就有佇列等待了，

單核CPU，負載數值在0.00-1.00之間正常，

• 0.00-1.00之間的數字表示此時路況非常良好，沒有擁堵，車輛可以毫無阻礙地通過，
• 1.00表示道路還算正常，但有可能會惡化并造成擁堵，此時系統已經沒有多余的資源了，管理員需要進行優化，
• 1.00以上表示路況不太好了，如果到達2.00表示有橋上車輛一倍數目的車輛正在等待，這種情況你必須進行檢查了，

多核CPU可以想象成多車道

多核CPU的話，負載數值/CPU核數 在0.00-1.00之間表示正常，

現實生產中，不會讓負載數值/CPU核數任意接近1的，一般當這個值達到0.8或者0.9時就需要分析分析原因了，當然這個也沒有具體的定論，都是一家之言，

2. load average和CPU利用率的區別（這兩個概念很重要，希望大家仔細看看）

先直接參考下這篇文章中的截圖

上面的列子對CPU使用個CPU做了比較好的解釋，我自己也想了個列子，可能更加形象貼切，

其實，可以將CPU比喻成公司的廁所，比如說你所在的樓層有一個衛生間，每個衛生間有4個坑位（4核CPU），一般早上的時候資源會比較緊張，在某個時間點，你做了一個統計，你發現在過去的1分鐘，5分鐘和15分鐘內分別有6個人，8個人，8個人正在”使用“廁所（這里的人數包括等待上廁所和正在上廁所的人數），那兒此時公司廁所的負載就是6.00,8.00和8.00，通過上面的介紹我們發現此時公司廁所是過載的，（這個就是CPU負載的概念）

那么CPU使用又是什么意思呢？

還是以剛剛的廁所為列子，以現在的時間點到過去的15分鐘內，你發現有3個同事用了其中一個坑位，時候你采訪了下這個三個同事：在他們使用廁所的程序中多長時間是真的在上廁所？采訪結果是：第一個同事2分鐘上測驗+3分鐘玩手機，第二個同事1分鐘上廁所+3分鐘胡思亂想，第三個同事3分鐘上廁所+3分鐘玩手機，

那么這段時間內這個坑位的利用率就是（2+1+3）/15 = 40%

3. CPU負載和CPU使用率對我們的知道意義

• 高CPU負載 低CPU使用率：可能系統中較多的檔案IO和網路IO操作，
• 高CPU負載 高CPU使用率：CPU資源不足
• 低CPU負載 低CPU使用率：系統CPU資源良好，道路非常順暢；
• 低CPU負載 高CPU使用率：這種情況一般都是程式的問題，比如程式中代碼進入死回圈，有很多自旋操作等，CPU使用率一直過高對CPU傷害比較大，

上面只是列了一些比較常見的情況，具體問題還得具體分析，

任務資訊

Tasks: 291 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

Tasks — 任務（行程），系統現在共有 291 個行程，其中處于運行中的有1個，290個在休眠（sleep），stoped狀態的有0個，zombie狀態（僵尸）的有0個，

按 t 可以關閉顯示這個任務資訊，再按下 t 可以開啟這個任務資訊

CPU狀態

Cpu(s):  0.0%us,  0.3%sy,  0.0%ni, 98.3%id,  1.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st

• us 列顯示了用戶模式下所花費 CPU 時間的百分比，us的值比較高時，說明用戶行程消耗的 CPU 時間多，但是如果長期大于50%，需要考慮優化用戶的程式，
• sy 列顯示了內核行程所花費的 CPU 時間的百分比，這里us + sy的參考值為80%，如果us+sy 大于 80%說明可能存在CPU不足，
• ni 列顯示了用戶行程空間內改變過優先級的行程占用CPU百分比，
• id 列顯示了 CPU 處在空閑狀態的時間百分比，
• wa 列顯示了IO等待所占用的CPU時間的百分比，這里 wa 的參考值為30%，如果wa超過30%，說明IO等待嚴重，這可能是磁盤大量隨機訪問造成的，也可能磁盤或者磁盤訪問控制器的帶寬瓶頸造成的(主要是塊操作)， 這個wa和vmstat中的wa是相同含義，
• hi 硬體中斷占用CPU
• si 軟體中斷占用CPU
• st 丟失時間占用CPU

在后臺開發中需要關注us，sy，id，wa等常用指標，

按數字 1，可以查看CPU的核數和每個CPU的使用情況，

記憶體使用情況

Mem:   1792312k total,   288300k used,  1504012k free,    10384k buffers
Swap:  6291452k total,     5380k used,  6286072k free,    14128k cached

關于這些值表示的具體含義，我在我的博客Linux 記憶體分析工具——free命令中詳細分析過，大家可以參考，

行程的狀態監控

PID    USER  PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND           
372007 root  20   0 15160 1336  888 R  0.3  0.1   0:00.33 top                                   
     1 root  20   0 19356  236   88 S  0.0  0.0   0:16.06 init 

• PID：行程ID，行程的唯一識別符號
• USER：行程所有者的實際用戶名，
• PR：行程的調度優先級，這個欄位的一些值是'rt'，這意味這這些行程運行在實時態，
• NI：行程的nice值（優先級），越小的值意味著越高的優先級，負值表示高優先級，正值表示低優先級
• VIRT：行程使用的虛擬記憶體，行程使用的虛擬記憶體總量，單位kb，VIRT=SWAP+RES
• RES：駐留記憶體大小，駐留記憶體是任務使用的非交換物理記憶體大小，行程使用的、未被換出的物理記憶體大小，單位kb，RES=CODE+DATA
• SHR：SHR是行程使用的共享記憶體，共享記憶體大小，單位kb
• S：這個是行程的狀態，它有以下不同的值:
  • D - 不可中斷的睡眠態，
  • R – 運行態
  • S – 睡眠態
  • T – 被跟蹤或已停止
  • Z – 僵尸態
• %CPU：自從上一次更新時到現在任務所使用的CPU時間百分比，
• %MEM：行程使用的可用物理記憶體百分比，
• TIME+：任務啟動后到現在所使用的全部CPU時間，精確到百分之一秒，
• COMMAND：運行行程所使用的命令，行程名稱（命令名/命令列）

還有許多在默認情況下不會顯示的輸出，它們可以顯示行程的頁錯誤、有效組和組ID和其他更多的資訊，

按下 f 鍵盤可以調出更多顯示選項，按esc鍵回傳top顯示頁，

top的一些命令列引數

• -b：批處理模式（batch mode），可輸出到管道、檔案，默認情況下-b會一直輸出，可以用-nN指定輸出次數，
• -n N：限制輸出次數，
• -d N：重繪時間間隔，
• -p PID：監控指定行程，
• -Hp PID：監控指定行程和進行內執行緒資訊，（比較常用）

top一些互動鍵的說明

進入top頁面后，我們可以進行一些互動操作，下面是一些互動鍵的說明：

• c 顯示完整的命令名，c為Command之意，
• d 修改重繪時間，d為Display之意，
• u 顯示指定用戶相關行程，u為User之意，
• P 按CPU使用排序，P為Processor（處理器）之意，
• M 按記憶體使用排序，M為Momery之意，
• F 排序（進入新的界面，并選擇排序的目標欄位），
• R 順序或逆序，
• H 顯示執行緒
• Z 以多色彩顯示top，

參考

• top命令輸出解釋以及load average 詳解及排查思路
• http://wenku.baidu.com/view/6597f58884254b35eefd34f7.html
• linux top顯示的各個符號引數意義詳解

標籤：Linux

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