linux vmstat详解

本文介绍了如何使用vmstat命令来监控Linux系统的进程、内存、内存分页、堵塞IO、traps及CPU活动等信息。文章详细解释了vmstat输出的各项指标含义,如活跃和非活跃内存的区别、调页与交换的概念,以及如何通过这些信息来发现系统中的瓶颈。

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vmstat是一个十分有用的Linux系统监控工具,使用vmstat命令可以得到关于进程、内存、内存分页、堵塞IO、traps及CPU活动的信息。

一、前言

很显然从名字中我们就可以知道vmstat是一个查看虚拟内存(VirtualMemory)使用状况的工具,但是怎样通过vmstat来发现系统中的瓶颈呢?在回答这个问题前,还是让我们回顾一下Linux中关于虚拟内存相关内容。

二、虚拟内存运行原理

在系统中运行的每个进程都需要使用到内存,但不是每个进程都需要每时每刻使用系统分配的内存空间。当系统运行所需内存超过实际的物理内存,内核会释 放某些进程所占用但未使用的部分或所有物理内存,将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一次调用,并将释放出的内存提供给有需要的进程使用。

在Linux内存管理中,主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完成上述的内存调度。调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上,把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程,而不是部分页面,全部交换到磁盘上。

分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out,分页(Page)从磁盘重新回到内存的过程被称作Page-In。当内核需要一个分页时,但发现此分页不在物理内存中(因为已经被Page-Out了),此时就发生了分页错误(Page Fault)。

当系统内核发现可运行内存变少时,就会通过Page-Out来释放一部分物理内存。经管Page-Out不是经常发生,但是如果Page-out频 繁不断的发生,直到当内核管理分页的时间超过运行程式的时间时,系统效能会急剧下降。这时的系统已经运行非常慢或进入暂停状态,这种状态亦被称作 thrashing(颠簸)。

三、使用vmstat

1.用法

vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]

vmstat [-s] [-n] [-S unit]

vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-f]

vmstat [-V]

-a:显示活跃和非活跃内存

-f:显示从系统启动至今的fork数量

-m:显示slabinfo

-n:只在开始时显示一次各字段名称。

-s:显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

delay:刷新时间间隔。如果不指定,只显示一条结果。

count:刷新次数。如果不指定刷新次数,但指定了刷新时间间隔,这时刷新次数为无穷。

-d:显示磁盘相关统计信息。

-p:显示指定磁盘分区统计信息

-S:使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ,分别代表1000、1024、1000000、1048576字节(byte)。默认单位为K(1024 bytes)

-V:显示vmstat版本信息。

2.使用说明

例子1:每2秒输出一条结果

字段说明:

Procs(进程):

r: 运行队列中进程数量

b: 等待IO的进程数量

Memory(内存):

swpd: 使用虚拟内存大小

free: 可用内存大小

buff: 用作缓冲的内存大小

cache: 用作缓存的内存大小

Swap:

si: 每秒从交换区写到内存的大小

so: 每秒写入交换区的内存大小

IO:(现在的Linux版本块的大小为1024bytes)

bi: 每秒读取的块数

bo: 每秒写入的块数

系统:

in: 每秒中断数,包括时钟中断。

cs: 每秒上下文切换数。

CPU(以百分比表示):

us: 用户进程执行时间(user time)

sy: 系统进程执行时间(system time)

id: 空闲时间(包括IO等待时间)

wa: 等待IO时间

例子2:显示活跃和非活跃内存

使用-a选项显示活跃和非活跃内存时,所显示的内容除增加inact和active外,其他显示内容与例子1相同。

字段说明:

Memory(内存):

inact: 非活跃内存大小(当使用-a选项时显示)

active: 活跃的内存大小(当使用-a选项时显示)

资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/abbae039bf2a 无锡平芯微半导体科技有限公司生产的A1SHB三极管(全称PW2301A)是一款P沟道增强型MOSFET,具备低内阻、高重复雪崩耐受能力以及高效电源切换设计等优势。其技术规格如下:最大漏源电压(VDS)为-20V,最大连续漏极电流(ID)为-3A,可在此条件下稳定工作;栅源电压(VGS)最大值为±12V,能承受正反向电压;脉冲漏极电流(IDM)可达-10A,适合处理短暂高电流脉冲;最大功率耗散(PD)为1W,可防止器件过热。A1SHB采用3引脚SOT23-3封装,小型化设计利于空间受限的应用场景。热特性方面,结到环境的热阻(RθJA)为125℃/W,即每增加1W功率损耗,结温上升125℃,提示设计电路时需考虑散热。 A1SHB的电气性能出色,开关特性优异。开关测试电路及波形图(图1、图2)展示了不同条件下的开关性能,包括开关上升时间(tr)、下降时间(tf)、开启时间(ton)和关闭时间(toff),这些参数对评估MOSFET在高频开关应用中的效率至关重要。图4呈现了漏极电流(ID)与漏源电压(VDS)的关系,图5描绘了输出特性曲线,反映不同栅源电压下漏极电流的变化。图6至图10进一步揭示性能特征:转移特性(图7)显示栅极电压(Vgs)对漏极电流的影响;漏源开态电阻(RDS(ON))随Vgs变化的曲线(图8、图9)展现不同控制电压下的阻抗;图10可能涉及电容特性,对开关操作的响应速度和稳定性有重要影响。 A1SHB三极管(PW2301A)是高性能P沟道MOSFET,适用于低内阻、高效率电源切换及其他多种应用。用户在设计电路时,需充分考虑其电气参数、封装尺寸及热管理,以确保器件的可靠性和长期稳定性。无锡平芯微半导体科技有限公司提供的技术支持和代理商服务,可为用户在产品选型和应用过程中提供有
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