Linux 效能工具 - Basic
May 09, 2020最近看到大神 Brendan D. Gregg的演講 覺得自己對於Linux的工具實在是太不熟了 於是想稍微熟讀一下
本系列的目的不是把每個指令的每個option都寫出來 想知道的話man一下就知道了
本文的目的是 希望你看完之後 對於每個有用的指令都有個印象 當你需要偵錯或是研究你的系統哪裡出了問題 你可以知道有哪個指令可以用 然後再去慢慢讀document
本文是照著Linux Performance Tools, Brendan Gregg演講的順序講解
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uptime
快速地告訴你系統的平均負載
| 現在時間 | 系統跑多久了 | 有幾個人登入 | 最近一分鐘CPU負載平均 | 最近五分鐘CPU負載平均 | 最近十五分鐘CPU負載平均 |
|---|---|---|---|---|---|
| 15:02 | 39 days 43 min | 4 users | 1.71 | 1.85 | 1.83 |
前幾項不重要 最主要是看後面三個數字 如果最近一分鐘的負載明顯比最近五分鐘或最近十五分鐘大很多 那就是有問題
至於數字的大小 則是看你CPU幾核心 只要這個數字超過你CPU的核心數 那就代表系統負載過大 CPU基本上已經用完
top
秀出系統中所有process的資訊
第一排 就是uptime
第二排 就是所有Task的情況 有幾個在跑 幾個在睡 幾個停止 幾個是殭屍
第三排 是CPU的使用情況 每個分別代表百分比
| 代號 | 解釋 |
|---|---|
| us(user) | time running un-niced user processes |
| sy(system) | time running kernel processes |
| ni(nice) | time running niced user processes |
| id(idle) | time spent in the kernel idle handler |
| wa(IO-wait) | time waiting for I/O completion |
| hi | time spent servicing hardware interrupts |
| si | time spent servicing software interrupts |
| st | time stolen from this vm by the hypervisor |
nice
要往下介紹之前 我們先了解一下什麼是nice
每一個Task都有一個Nice Value 代表這個任務的優先程度 數字越大代表priotiry越低 通常這個數字在-20~19之間 預設是0 代表說不用特地安排優先程度
nice value != 0 的代表niced task, nice value = 0 的代表un-niced task
好我們繼續講回top
接下來兩排 是記憶體的使用量 也就是 free
接下來 就是每個Task的情況 以下一一介紹每個值
| 代號 | 解釋 |
|---|---|
| PID | Process Id |
| USER | Task owner |
| PR | 優先度 就是剛剛介紹的NI + 20 |
| NI | nice value |
| VIRT | 這個task使用的virtual memory |
| RES | 這個task使用的physical memory |
| SHR | RES中 有多少記憶體可以跟其他人share |
| S | Process的狀態 |
| %CPU | 這個task使用了多少百分比的CPU |
| %MEM | 這個task使用了多少百分比的Memory |
| Time+ | 這個task花了多久的時間 |
| COMMAND | 執行這個Task的指令 |
至於Process的狀態 可以到這裡看PROCESS STATE
最後最後 當你使用top 有兩件事要注意
1.因為他是每三秒鐘更新一次(當然你可以給參數調整) 所以如果你有個很heavy的process剛好都在top更新的間隔從開始跑到結束 那你會找不到這個process
2.top本身會耗cpu 要是你多開點terminal同時跑top 你會發現top會變成第一名
ps
列出所有active的process的資訊 比較常用的是ps aux
| 代號 | 解釋 |
|---|---|
| USER | 使用者 |
| PID | Process Id |
| %CPU | 用了多少百分比CPU |
| %MEM | 用了多少百分比Memory |
| VSZ | 這個process用了多少virtual memory size |
| RSS | 這個process用了多少physical memory size |
| TTY | 這個process有沒有attach到哪個terminal interface ?代表沒有 |
| STAT | Process的狀態 |
| START | 什麼時候開始的 |
| TIME | 花了多少CPU time |
| COMMAND | 執行的指令 |
vmstat
列出關於process, memory, paging, blockIO, disk, CPU的資訊
| 代號 | 解釋 |
|---|---|
| r | 正在running state的process(running 或是 waiting for run) |
| b | 正在uninterruptible sleep state的process(比如說等待IO) |
| swpd | Amount of virtual memory used |
| free | Amount of idle memory |
| buffer | Amount of memory used as buffer |
| cache | Amount of memory used as cache |
| si | Amount of memory swap in from disk per second |
| so | Amount of memory swap out to disk per second |
| bi | Number of block received from block device per second |
| bo | Number of block sent to block device per second |
| in | Number of interrupt per second |
| cs | Number of content switch per second |
| us | Time spent running non-kernel code |
| sy | Time spent running kernel code |
| id | Time spent idle |
| wa | Time spent waiting for IO |
| st | Time stolen from a virtual machine |
注意 如果si或so不為0 代表系統把記憶體用完了 所以才需要從disk swap一些記憶體來用
如果bi或bo不為0 代表有IO正在跑
什麼是buffer呢 舉個例子來說我們想送1MB的資料給deviceA 但deviceA每秒鐘只能接受100KB 那我們就得要先把多的放進buffer裡 用於Disk I/O
那什麼是cache呢 就是把常用的data先暫時借放的地方 這樣下次存取會比較快 用於檔案系統
iostat
常用的指令是iostat -xzm
vmstat的I/O版本 目的是查看設備(磁盤)的狀況
總共會給出兩個報告 一個是CPU報告 一個是Device報告
第一個報告很好懂 就是cpu的使用百分比
第二個報告 就是對於每個IO 都給出報告 要看懂這個報告 有些簡寫要先知道
r:讀, w:寫, rq: request, qu: queue, sz: size, a: 平均, tm: 時間, svc: 服務, m: 合併(merged)
接下來來看每個列
| 代號 | 解釋 |
|---|---|
| rrqm/s | The number of read requests merged per second that were queued to the device |
| wrqm/s | The number of write requests merged per second that were queued to the device |
| r/s | 這個device每秒處理的讀request數量 |
| w/s | 這個device每秒處理的寫request數量 |
| rsec/s (rkB/s, rMB/s) | The number of sectors (kilobytes, megabytes) read from the device per second |
| wsec/s (wkB/s, wMB/s) | The number of sectors (kilobytes, megabytes) write from the device per second |
| avgrq-sz | 發送給device的平均request大小 |
| avgqu-sz | The average queue length of the requests that were issued to the device |
| await | Device處理請求的時間 包含在queue裡等待的時間和Device處理時間 |
| r_await | Device處理讀請求的時間 包含在queue裡等待的時間和Device處理時間 |
| w_await | Device處理寫請求的時間 包含在queue裡等待的時間和Device處理時間 |
| svctm | 平均處理時間 可以跳過這個欄位 很快就會被deprecate |
| %util | 在Device裡至少處理一個需求的時間百分比 |
mpstat
列出每個CPU的使用情況 可以知道prcocess是不是正常的在使用CPU
mpstat -P ALL
因為我ec2的主機只需要架一個靜態網站 所以單核CPU的就很夠用了
| 代號 | 解釋 |
|---|---|
| CPU | 第幾個CPU |
| %usr | user-level的CPU使用量 |
| %nice | user-level並且有指定nice的任務的CPU使用量 |
| %sys | system-level的CPU使用量 |
| %iowait | 當有I/O request的時候 CPU閒置的時間比例 |
| %irq | CPU處理hardware interrupts的時間比例 |
| %soft | CPU處理software interrupts的時間比例 |
| %steal | 這個CPU等待其他CPU計算佔用的時間比例 |
| %guest | Show the percentage of time spent by the CPU or CPUs to run a virtual processor |
| %gnice | Show the percentage of time spent by the CPU or CPUs to run a niced guest |
| %idle | CPU閒置的時間百分比 |
free
系統中已被使用的和可以被使用的記憶體大小
free -m m指的是用MB為單位
| 代號 | 解釋 |
|---|---|
| total | 系統中所有的記憶體大小 |
| used | 系統中已經被使用的記憶體大小 也就是total - free - buffers - cache |
| free | 系統中未被使用的記憶體大小 |
| shared | 被tmpfs使用的記憶體大小 |
| buffers | Memory used by kernel buffers |
| cache | Memory used by the page cache and slabs |
| buff/cache | buffers + cache |
| available | 可以給一個新的應用使用的記憶體有多少 |
等等
free 欄位跟available欄位不是應該要一樣嗎? 不對 free指的是真的完全沒有用到的記憶體 available指的是如果你真的來了一個新的應用 我有多少可以給你用 這代表說需要的話 我可以從cache或buffer拿一些過來用
那什麼是Swap呢 Swap發生在當系統覺得內存空間不夠時 我們可以跟Disk借一點空間來用用 當然速度是鐵定跟一般的內存無法比的
總結
我們目前提到了所有基本的查看系統表現的指令
下一篇會講解中階的指令