<think>我们正在讨论如何通过top命令获取CPU使用率。根据引用内容，top命令可以显示CPU使用率的详细信息，包括用户态(us)、系统态(sy)、空闲(id)等。用户特别提到需要获取CPU使用率，并且引用中提到了top命令的使用方法，包括如何获取第二次的结果以避免第一次的不准确，以及如何查看多个CPU核心的使用情况。
目标：通过top命令获取总的CPU使用率（用户态+系统态）或者更详细的分项使用率。
方法概述：
1. 使用`top -n2 -b`运行两次top（第一次结果可能不准确，因此取第二次）。
2. 通过管道和文本处理命令（如sed, awk）提取所需的信息。
具体步骤：
- 引用[1]提到：`top -n2 -b | sed /^top/,/^top/d` 可以取得第二次显示的值。
解释：这个sed命令会删除从第一个以'top'开头的行到第二个以'top'开头的行之间的内容（即第一次的结果），留下第二次的结果。
然后我们可以从第二次的结果中提取CPU行。
- 引用[2]和[3]提供了CPU行的格式示例：
`%Cpu(s): 5.7 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 93.1 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st`
我们通常关心的总使用率是：用户态(us) + 系统态(sy)，即非空闲时间。注意，有时候也会加上nice(ni)和软硬中断等，但通常us+sy就是系统繁忙程度。
或者，也可以用100%减去空闲(id)的百分比（因为id表示空闲，所以使用率=100-id-wa? 但实际上wa也是等待，属于不能用于执行进程的时间，所以通常使用率=us+sy+ni? 不过，一般我们说的CPU使用率是指非空闲时间，即100% - id。但要注意，id包括了所有空闲时间，而wa是等待I/O的时间，也是空闲的一种？实际上，在top的输出中，wa是单独列出的，而id是除wa以外的空闲？根据top的man手册，id是空闲时间，wa是等待I/O的时间，两者都是系统不执行进程的时间。所以非空闲时间包括：us, sy, ni, wa, hi, si, st。但通常我们关注的是us+sy，因为这是进程实际使用CPU的时间。
不过，根据需求，我们可以计算总的非空闲时间：
使用率 = 100% - id
或者
使用率 = us + sy + ni + wa + hi + si + st
但是，注意ni表示改变过优先级的进程占用CPU百分比，wa是I/O等待，hi是硬中断，si是软中断，st是虚拟机偷取的时间（对于虚拟机来说，被偷取的时间也不能用于自己）。在一般的性能监控中，我们可能更关心用户态和系统态的使用率（us+sy），因为这两者直接反映了应用程序和内核的运行情况。
因此，这里我们提供两种常见的计算：
1. 总使用率（总的非空闲时间）：100% - id%
2. 用户态+系统态：us% + sy%
根据引用[2]中的解释，我们可以选择其中一种。
步骤：
1. 执行命令：`top -n2 -b`，然后通过文本处理提取第二次的CPU行。
2. 提取后，解析该行中的各个数值。
具体命令示例：
- 获取总的非空闲时间（100 - id）：
```bash
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/{if(++i==2) {print $0}}' | awk '{print 100 - $8}' # 注意，$8对应id，但字段位置可能因版本而异
```
注意：上面的命令中，我们先用awk匹配以%Cpu开头的行（即top输出的CPU行），并取第二次出现的行（即第二次采样）。然后第二个awk计算100减去第8个字段（id）的值。
但是，字段位置可能因top版本和系统而略有不同。我们可以观察一下top输出的典型行（例如：`%Cpu(s): 5.7 us, 1.0 sy, ...`），其中第2个字段是us，第4个字段是sy，第8个字段是id（注意字段分隔符是空格和逗号，但awk默认以空格分隔，所以每个逗号也会被当作分隔符？这样字段数会增多）。
实际上，我们可以使用更精确的字段提取方式。例如，引用[3]的输出示例中，id字段前面有多个空格，并且各个字段用逗号分隔。我们可以利用逗号分割，但top的输出实际上是用逗号分隔多个指标，但每个指标内部没有空格？不，每个指标是“数值+空格+指标名”。所以我们可以尝试用逗号分割每个指标，然后分别解析。
另一种方法是使用多个分隔符：空格和逗号，然后遍历每个字段，根据字段内容判断。
但是，更简单的方法是注意到：在top的输出中，每个指标都是“数值+空格+指标名”的形式，并且指标名是两个字母（如us, sy, id等）。因此，我们可以这样提取：
```bash
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/ && ++i==2 { for(n=1;n<=NF;n++) { if ($n ~ /id/) { idle = $n }; if ($n ~ /sy/) { sys = $n } } } END { print "idle="idle, "sys="sys }'
```
但是，这种方法可能不太稳定。我们可以利用id字段的位置，根据引用[2]的输出顺序，id是第四个数值（因为输出顺序是：us, sy, ni, id, wa, hi, si, st），注意这里id是第8个字段？还是第几个？我们来看引用[2]的输出行：
%Cpu(s): 5.7 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 93.1 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st
使用空格分割后，各字段如下：
$1: %Cpu(s):
$2: 5.7
$3: us, # 注意逗号是紧跟在指标名后面的
$4: 1.0
$5: sy,
$6: 0.0
$7: ni,
$8: 93.1
$9: id,
...
所以，id字段的数值是$8，指标名是$9（包含逗号）。我们可以通过匹配包含"id"的字段来获取前面的数值？但这样复杂。
更可靠的方法：注意到每个指标都是“数值+空格+指标名,”（除了最后一个没有逗号），所以我们可以将整行按逗号分割，然后每个部分再按空格分割，取最后一个单词作为指标名，倒数第二个作为数值。
但为了简单，我们根据字段位置来取值（因为输出顺序是固定的）：
用户态us: $2
系统态sy: $4
空闲id: $8
注意：最后一个指标没有逗号，但我们的id字段有逗号，所以我们可以去掉逗号。另外，如果字段位置变化，这个脚本就会出错。但top的输出格式在大多数系统上是一致的。
所以，我们可以这样获取用户态+系统态：
us + sy = $2 + $4
或者获取空闲率id，然后计算使用率=100-id：
use = 100 - $8
但是，$8后面的逗号会影响数值吗？awk在数值上下文中会自动转换字符串为数字（忽略非数字部分），所以$8是93.1，而$9是"id,"，我们不需要$9。
因此，命令可以写为：
获取用户态+系统态的使用率：
```bash
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/ && ++i==2 { print $2+$4 }'
```
获取非空闲时间（100 - idle）：
```bash
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/ && ++i==2 { print 100 - $8 }'
```
注意：这两个命令输出的都是数值（没有百分号），单位是百分比。
但是，我们也可以输出带百分号的：
```bash
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/ && ++i==2 { printf "%.1f%%\n", $2+$4 }'
```
注意事项：
1. 有些版本的top输出可能字段位置不同，建议在目标系统上验证。
2. 在多核CPU上，默认显示的是总的CPU使用率（所有核心的平均）。如果需要每个核心的使用率，可以按1（交互模式下），但在批处理模式下，我们可以使用`top -n2 -b -1`（注意，这里`-1`是参数，表示显示每个核心的单独统计）。然后输出中会有多个CPU行，分别对应每个核心。
例如，引用[3]的输出：
%Cpu0 : ...
%Cpu1 : ...
...
此时，我们可以单独处理每个核心的行。
获取每个核心的使用率（用户态+系统态）：
```bash
top -n2 -b -1 | awk '/^%Cpu[0-9]/ && ++i>1 { if (i%2==0) { core=$1; next } else { print core, $2+$4 }}'
```
解释：因为运行两次（-n2），所以每个核心会有两行，我们取第二次的（即跳过第一次）。这里我们利用一个计数器i，第一次遇到某个核心的行（i=1,3,...）我们不处理，第二次（i=2,4,...）我们处理。但是注意，第二次采样时，每个核心的行是按顺序输出的。
更简单的方法是：取第二次采样时的所有核心行。由于第一次采样和第二次采样之间有间隔，第二次采样的核心行会紧接着第一次出现。我们可以这样：取第二次采样时，即从第一个核心行开始，连续出现多个核心行。所以我们可以设置一个标志，当遇到第二次的标题行（即类似于“top - ...”）
后，再遇到的核心行就是第二次采样的核心行。但这样复杂。
另一种思路：我们只取第二次采样时的第一个CPU行（即总的CPU使用率）？或者我们直接获取所有核心的第二次采样行。我们可以利用awk的行处理，当遇到第二次的%Cpu行（即第二次采样开始后的第一个%Cpu行是总的，后面跟着每个核心的）？
实际上，在批处理模式并指定显示每个核心（-1）时，第一次采样的输出包括：
top - ...（第一行）
任务信息...
%Cpu(s): ... （总的）
%Cpu0: ...
%Cpu1: ...
...
进程信息...
然后第二次采样：
top - ...（第二行，此时注意，第二次采样时，第一行还是top开头，但我们用sed删除了第一次采样的所有内容？）
根据引用[1]中的方法，我们使用`sed /^top/,/^top/d`来删除两次top标题行之间的内容（即第一次采样的全部内容）。这样第二次采样的内容就剩下了。所以我们可以这样：
```bash
top -n2 -b -1 | sed '/^top/,/^top/d' | awk '/^%Cpu[0-9]/ { printf "Core %s: %.1f%%\n", $1, $2+$4 }'
```
这个命令会输出每个核心的使用率（用户态+系统态）。注意，这里也包含了总的CPU行（如果有的话），因为总的CPU行是以`%Cpu(s)`开头的，而我们这里匹配的是`%Cpu[0-9]`，所以只匹配每个核心，不匹配总的。
如果要包含总的，可以修改匹配规则：
```bash
top -n2 -b -1 | sed '/^top/,/^top/d' | awk '/^%Cpu/ { if($1=="%Cpu(s):") { name="Total" } else { name=$1 } printf "%s: %.1f%%\n", name, $2+$4 }'
```
总结：
1. 获取总的CPU使用率（用户态+系统态）：
```bash
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/ && ++i==2 { printf "%.1f%%\n", $2+$4 }'
```
2. 获取每个核心的使用率（包括总的核心使用率）：
```bash
top -n2 -b -1 | sed '/^top/,/^top/d' | awk '/^%Cpu/ {
if ($1 == "%Cpu(s):") { name = "Total" }
else { name = $1 }
# 注意：每个核心行的格式是：%Cpu0: 0.0 us, ...
# 所以字段位置和总的相同：用户态是$2，系统态是$4
printf "%s: %.1f%%\n", name, $2+$4
}'
```
注意：如果系统中没有多个核心，那么使用`-1`参数可能不会输出每个核心的行，所以脚本要考虑到。
关于引用标记：
- 在回答中，我们参考了引用[1]中关于使用两次top取第二次结果的方法，以及引用[2]和[3]中关于top输出中各字段含义的解释。因此，在相关位置添加引用标记。
最后，生成相关问题：
1. 如何通过top命令获取每个CPU核心的使用率？
2. 如何通过top命令获取内存使用率？
3. top命令输出的CPU使用率中，用户态(us)和系统态(sy)分别代表什么？
4. 如何通过top命令监控特定进程的CPU使用率？
回答用户的问题：
用户直接询问“通过top命令获取CPU使用率的方法”，我们已经给出了两种方法（获取总的用户+系统，以及获取每个核心的）。同时，我们也提到了非空闲时间（100-idle）的方法，但用户态+系统态更为常用。
因此，我们整理回答如下：
</think>### 通过`top`命令获取CPU使用率的完整方法
#### 1. 基础命令格式
```bash
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/{if(++count==2) print $0}'
```
- **参数说明**：
- `-n2`：运行2次迭代（第1次结果不准确，取第2次）
- `-b`：批处理模式（非交互式）
- `awk`过滤：只取第2次出现的CPU行（避免首次误差）[^1]
#### 2. 获取总CPU使用率
```bash
# 用户态(us) + 系统态(sy)
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/{if(++c==2) printf "%.1f%%\n", $2 + $4}'
# 非空闲率计算（100% - idle%）
top -n2 -b | awk '/^%Cpu/{if(++c==2) printf "%.1f%%\n", 100 - $8}'
```
- **输出示例**：`18.7%`
- **字段位置**（基于标准输出）：
```
%Cpu(s): 5.7 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 93.1 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
$1 $2(us) $4(sy) $8(id)
```[^2]
#### 3. 获取每个CPU核心的使用率
```bash
top -n2 -b -1 | awk '
/^%Cpu[0-9]/ && !/id,/ {
printf "Core %s: %.1f%%\n", substr($1,5,1), $2+$4
}'
```
- **参数说明**：
- `-1`：显示每个核心单独统计
- `substr($1,5,1)`：提取核心编号（如`%Cpu0`→`0`）
- **输出示例**：
```
Core 0: 12.3%
Core 1: 5.6%
Core 2: 22.1%
Core 3: 8.9%
```[^3]
#### 4. 关键指标解析
| 字段 | 含义 | 说明 |
|------|---------------|--------------------------|
| `us` | 用户态 | 应用程序占用的CPU时间 |
| `sy` | 系统态 | 内核操作占用的CPU时间 |
| `id` | 空闲率 | 未使用的CPU百分比 |
| `ni` | 优先级进程 | `nice`调整优先级的进程 |
| `wa` | I/O等待 | 等待磁盘I/O的CPU时间 |
| `st` | 虚拟机窃取 | 虚拟化环境中被偷取的时间 |
#### 5. 实时监控脚本
```bash
#!/bin/bash
interval=3 # 刷新间隔(秒)
while :
do
clear
# 显示总体使用率+各核心详情
echo "===== CPU实时监控 (刷新:${interval}s) ====="
top -n1 -b | grep -m1 "%Cpu(s)" | awk '{printf "总使用率: \033[31m%.1f%%\033[0m (us:%.1f%% + sy:%.1f%%)\n", $2+$4, $2, $4}'
top -n1 -b -1 | awk '/^%Cpu[0-9]/{printf "Core %s: \033[33m%.1f%%\033[0m\n", substr($1,5,1), $2+$4}'
sleep $interval
done
```
#### 6. 常见问题处理
1. **字段位置不符**：
不同`top`版本字段顺序可能变化，先用命令确认：
```bash
top -n1 -b | grep "%Cpu(s)"
```
2. **容器环境限制**：
容器中可能缺少`top`，改用`/proc/stat`解析：
```bash
awk '{u=$2+$4; t=$2+$4+$5; if (NR==1){u1=u; t1=t} else print "容器CPU: "($2+$4-u1)*100/(t-t1)"%"}' \
<(grep 'cpu ' /proc/stat) <(sleep 1; grep 'cpu ' /proc/stat)
```
> **注意事项**：
> - 首次运行`top`可能不准确，必须使用`-n2`取第二次结果
> - 数值型字段可能含逗号（如`12,3`），需用`sed 's/,/./'`转换
文章讨论了在使用Linux命令top时遇到的问题，即首次执行n1参数时得到的CPU使用率可能不准确，因为top自身会占用资源。解决方案是使用n2参数并结合sed命令来获取第二次显示的值。此外，在多CPU系统中，按1键可以查看每个CPU的详细使用情况。
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