Linux top命令詳解：持續(xù)監(jiān)聽進(jìn)程運行狀態(tài)

2024-08-27 23:56:42

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供稿：網(wǎng)友

ps 命令可以一次性給出當(dāng)前系統(tǒng)中進(jìn)程狀態(tài)，但使用此方式得到的信息缺乏時效性，并且，如果管理員需要實時監(jiān)控進(jìn)程運行情況，就必須不停地執(zhí)行 ps 命令，這顯然是缺乏效率的。

為此，linux 提供了 top 命令。top 命令可以動態(tài)地持續(xù)監(jiān)聽進(jìn)程地運行狀態(tài)，與此同時，該命令還提供了一個交互界面，用戶可以根據(jù)需要，人性化地定制自己的輸出，進(jìn)而更清楚地了進(jìn)程的運行狀態(tài)。

top 命令的基本格式如下：

[root@localhost ~]#top [選項]

選項：

-d 秒數(shù)：指定 top 命令每隔幾秒更新。默認(rèn)是 3 秒；
-b：使用批處理模式輸出。一般和"-n"選項合用，用于把 top 命令重定向到文件中；
-n 次數(shù)：指定 top 命令執(zhí)行的次數(shù)。一般和"-"選項合用；
-p 進(jìn)程PID：僅查看指定 ID 的進(jìn)程；
-s：使 top 命令在安全模式中運行，避免在交互模式中出現(xiàn)錯誤；
-u 用戶名：只監(jiān)聽某個用戶的進(jìn)程；

在 top 命令的顯示窗口中，還可以使用如下按鍵，進(jìn)行一下交互操作：

? 或 h：顯示交互模式的幫助；
P：按照 CPU 的使用率排序，默認(rèn)就是此選項；
M：按照內(nèi)存的使用率排序；
N：按照 PID 排序；
T：按照 CPU 的累積運算時間排序，也就是按照 TIME+ 項排序；
k：按照 PID 給予某個進(jìn)程一個信號。一般用于中止某個進(jìn)程，信號 9 是強(qiáng)制中止的信號；
r：按照 PID 給某個進(jìn)程重設(shè)優(yōu)先級（Nice）值；
q：退出 top 命令；

我們看看 top 命令的執(zhí)行結(jié)果，如下：

[root@localhost ~]# top
top - 12:26:46 up 1 day, 13:32, 2 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 95 total, 1 running, 94 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.1%us, 0.1%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.1%wa, 0.0%hi, 0.1%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 571504k used, 53840k free, 65800k buffers
Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409280k cached
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPO %MEM TIME+ COMMAND
19002 root 20 0 2656 1068 856 R 0.3 0.2 0:01.87 top
1 root 20 0 2872 1416 1200 S 0.0 0.2 0:02.55 init
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 kthreadd
3 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 migration/0
4 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.15 ksoftirqd/0
5 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 migration/0
6 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:10.01 watchdog/0
7 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:05.01 events/0
8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 cgroup
9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 khelper
10 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 netns
11 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 async/mgr
12 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 pm
13 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:01.70 sync_supers
14 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.63 bdi-default
15 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kintegrityd/0
16 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:02.52 kblockd/0
17 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kacpid
18 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kacpi_notify

我們解釋一下命令的輸出。top 命令的輸出內(nèi)容是動態(tài)的，默認(rèn)每隔 3 秒刷新一次。命令的輸出主要分為兩部分：

第一部分是前五行，顯示的是整個系統(tǒng)的資源使用狀況，我們就是通過這些輸出來判斷服務(wù)器的資源使用狀態(tài)的；
第二部分從第六行開始，顯示的是系統(tǒng)中進(jìn)程的信息；

我們先來說明第一部分的作用。

第一行為任務(wù)隊列信息，具體內(nèi)容如表 1 所示。

表 1 任務(wù)隊列信息
內(nèi) 容	說明
12:26:46	系統(tǒng)當(dāng)前時間
up 1 day, 13:32	系統(tǒng)的運行時間.本機(jī)己經(jīng)運行 1 天 13 小時 32 分鐘
2 users	當(dāng)前登錄了兩個用戶
load average: 0.00,0.00，0.00	系統(tǒng)在之前 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的平均負(fù)載。如果 CPU 是單核的，則這個數(shù)值超過 1 就是高負(fù)載：如果 CPU 是四核的，則這個數(shù)值超過 4 就是高負(fù)載（這個平均負(fù)載完全是依據(jù)個人經(jīng)驗來進(jìn)行判斷的，一般認(rèn)為不應(yīng)該超過服務(wù)器 CPU 的核數(shù)）

第二行為進(jìn)程信息，具體內(nèi)容如表 2 所示。

表 2 進(jìn)程信息
內(nèi) 容	說明
Tasks: 95 total	系統(tǒng)中的進(jìn)程總數(shù)
1 running	正在運行的進(jìn)程數(shù)
94 sleeping	睡眠的進(jìn)程數(shù)
0 stopped	正在停止的進(jìn)程數(shù)
0 zombie	僵尸進(jìn)程數(shù)。如果不是 0，則需要手工檢查僵尸進(jìn)程

第三行為 CPU 信息，具體內(nèi)容如表 3 所示。

表 3 CPU信息
內(nèi) 容	說明
Cpu(s): 0.1 %us	用戶模式占用的 CPU 百分比
0.1%sy	系統(tǒng)模式占用的 CPU 百分比
0.0%ni	改變過優(yōu)先級的用戶進(jìn)程占用的 CPU 百分比
99.7%id	空閑 CPU 占用的 CPU 百分比
0.1%wa	等待輸入/輸出的進(jìn)程占用的 CPU 百分比
0.0%hi	硬中斷請求服務(wù)占用的 CPU 百分比
0.1%si	軟中斷請求服務(wù)占用的 CPU 百分比
0.0%st	st（steal time）意為虛擬時間百分比，就是當(dāng)有虛擬機(jī)時，虛擬 CPU 等待實際 CPU 的時間百分比

第四行為物理內(nèi)存信息，具體內(nèi)容如表 4 所示。

表 4 物理內(nèi)存信息
內(nèi) 容	說明
Mem: 625344k total	物理內(nèi)存的總量，單位為KB
571504k used	己經(jīng)使用的物理內(nèi)存數(shù)量
53840k&ee	空閑的物理內(nèi)存數(shù)量。我們使用的是虛擬機(jī)，共分配了 628MB內(nèi)存，所以只有53MB的空閑內(nèi)存
65800k buffers	作為緩沖的內(nèi)存數(shù)量

第五行為交換分區(qū)（swap）信息，如表 5 所示。

表 5 交換分區(qū)信息
內(nèi) 容	說明
Swap: 524280k total	交換分區(qū)（虛擬內(nèi)存）的總大小
Ok used	已經(jīng)使用的交換分區(qū)的大小
524280k free	空閑交換分區(qū)的大小
409280k cached	作為緩存的交換分區(qū)的大小

我們通過 top 命令的第一部分就可以判斷服務(wù)器的健康狀態(tài)。如果 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的平均負(fù)載高于 1，則證明系統(tǒng)壓力較大。如果 CPU 的使用率過高或空閑率過低，則證明系統(tǒng)壓力較大。如果物理內(nèi)存的空閑內(nèi)存過小，則也證明系統(tǒng)壓力較大。

這時，我們就應(yīng)該判斷是什么進(jìn)程占用了系統(tǒng)資源。如果是不必要的進(jìn)程，就應(yīng)該結(jié)束這些進(jìn)程；如果是必需進(jìn)程，那么我們該増加服務(wù)器資源（比如増加虛擬機(jī)內(nèi)存），或者建立集群服務(wù)器。

我們還要解釋一下緩沖（buffer）和緩存（cache）的區(qū)別：

緩存（cache）是在讀取硬盤中的數(shù)據(jù)時，把最常用的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存的緩存區(qū)中，再次讀取該數(shù)據(jù)時，就不去硬盤中讀取了，而在緩存中讀取。
緩沖（buffer）是在向硬盤寫入數(shù)據(jù)時，先把數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū),然后再一起向硬盤寫入，把分散的寫操作集中進(jìn)行，減少磁盤碎片和硬盤的反復(fù)尋道，從而提高系統(tǒng)性能。

簡單來說，緩存（cache）是用來加速數(shù)據(jù)從硬盤中"讀取"的，而緩沖（buffer）是用來加速數(shù)據(jù)"寫入"硬盤的。

再來看 top 命令的第二部分輸出，主要是系統(tǒng)進(jìn)程信息，各個字段的含義如下：

PID：進(jìn)程的 ID。
USER：該進(jìn)程所屬的用戶。
PR：優(yōu)先級，數(shù)值越小優(yōu)先級越高。
NI：優(yōu)先級，數(shù)值越小、優(yōu)先級越高。
VIRT：該進(jìn)程使用的虛擬內(nèi)存的大小，單位為 KB。
RES：該進(jìn)程使用的物理內(nèi)存的大小，單位為 KB。
SHR：共享內(nèi)存大小，單位為 KB。
S：進(jìn)程狀態(tài)。
%CPU：該進(jìn)程占用 CPU 的百分比。
%MEM：該進(jìn)程占用內(nèi)存的百分比。
TIME+：該進(jìn)程共占用的 CPU 時間。
COMMAND：進(jìn)程的命令名。

這部分和 ps 命令的輸出比較類似，只是如果在終端執(zhí)行 top 命令，則不能看到所有的進(jìn)程，而只能看到占比靠前的進(jìn)程。接下來我們舉幾個 top 命令常用的實例。

【例 1】如果只想讓 top 命令查看某個進(jìn)程，就可以使用 "-p 選項"。命令如下：

[root@localhost ~]# top -p 15273
#只查看 PID為 15273的apache進(jìn)程
top - 14:28:47 up 1 day, 15:34, 3 users, load average: 0.00,0.00,0.00
Tasks: 1 total, 0 running, 1 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574124k used, 51220k free, 67024k buffers
Swap: 524280k total, Ok used, 524280k free, 409344k cached
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
15273 daemon 20 0 45201192 580 S 0.0 0.2 0:00.00 httpd

【例 2】top 命令如果不正確退出，則會持續(xù)運行。在 top 命令的交互界面中按 "q" 鍵會退出 top 命令；也可以按 "?" 或 "h" 鍵得到 top 命令交互界面的幫助信息；還可以按鍵中止某個進(jìn)程。比如：

[root@localhost ~]# top
top - 14:10:15 up 1 day, 15:15， 3 users, load average: 0.00，0.00, 0.00
Tasks: 97 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574248k used, 51096k free, 66840k buffers
Swap: 524280k total, Ok used, 524280k free, 409324k cached
PID to kill:15273
#按"k"鍵，會提示輸入要殺死進(jìn)程的PID
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
15273 daemon 20 0 45201192 580 S 0.0 0.2 0:00.00 httpd
..省略部分輸出...

【例 3】輸入要中止進(jìn)程的 PID，比如要中止 15273 這個 apache 進(jìn)程，命令如下：

top - 14:11:42 up 1 day, 15:17， 3 users, load average: 0.00，0.00, 0.00
Tasks: 97 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574248k used, 51096k free, 66856k buffers
Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409324k cached
Kill PID 15273 with signal [15]:9
#提示輸入信號，信號9代表強(qiáng)制中止
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
15273 daemon 20 0 45201192 580 S 0.0 0.2 0:00.00 httpd
…省略部分輸出…

接下來 top 命令提示我們輸入信號，信號 9 代表強(qiáng)制中止，這時就能夠強(qiáng)制中止 15273 進(jìn)程了。

【例 4】如果要改變某個進(jìn)程的優(yōu)先級，就要利用 "r" 交互命令。需要注意的是，我們能夠修改的只有 Nice 的優(yōu)先級，而不能修改 Priority 的優(yōu)先級。具體修改命令如下：

[root@localhost ~]# top -p 18977
top - 14:17:09 up 1 day, 15:22, 3 users, load average: 0.00，0.00, 0.00
Tasks: 97 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574124k used, 51220k free, 66896k buffers
Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409324k cached
PID to renice:
#輸入"r"交互命令之后，提示輸入要修改優(yōu)先級的進(jìn)程的PID
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
18977 root 20 0 11592 3304 2572 S 0.0 0.5 0:04.37 sshd

輸入 "r" 交互命令，會提示輸入需要修改優(yōu)先級的進(jìn)程的 PID。例如，我們想要修改 18977 這個 sshd 遠(yuǎn)程連接進(jìn)程的優(yōu)先級，就輸入該進(jìn)程的 PID。命令如下：

Renice PID 18977 to value: 10
#輸入PID后，需要輸入Nice的優(yōu)先級號
#我們把18977進(jìn)程的優(yōu)先級調(diào)整為10,回車后就能看到
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
18977 root 30 10 11592 3304 2572 R 0.0 0.5 0:04.38 sshd
#18977進(jìn)程的優(yōu)先級已經(jīng)被修改了

【例 5】如果在操作終端執(zhí)行 top 命令，則并不能看到系統(tǒng)中所有的進(jìn)程，默認(rèn)看到的只是 CPU 占比靠前的進(jìn)程。如果我們想要看到所有的進(jìn)程，則可以把 top 命令的執(zhí)行結(jié)果重定向到文件中。不過 top 命令是持續(xù)運行的，這時就需要使用 "-b" 和 "-n" 選項了。具體命令如下：

[root@localhost ~]# top -b -n 1 > /root/top.log
#讓top命令只執(zhí)行一次，然后把執(zhí)行結(jié)果保存到top.log文件中，這樣就能看到所有的進(jìn)程了

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