linux top_top:这是一个在unix和类unix系统(比如linux)中常用的系统监控工具-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wangnanwlw/article/details/140834872

top命令是Linux和Unix系统中广泛使用的性能监控工具，它提供了一个实时更新的视图，展示系统中各个进程的活动及统计信息，包括CPU使用率、内存使用情况、进程状态等。top命令对于系统管理员和性能分析师来说是一个非常有用的工具，因为它可以快速地提供系统当前的性能概览。

1. 作用与使用场景

top命令的主要作用和使用场景包括：

性能监控：实时监控系统的CPU和内存使用情况。
进程管理：查看哪些进程正在运行，以及它们的资源占用情况。
问题诊断：帮助诊断系统的性能瓶颈，如CPU过载、内存泄漏等。

例如：

高CPU使用率：哪个进程或服务占用了过多的CPU资源。
内存泄漏：哪个进程占用了过多的内存资源，特别是长时间运行的进程。
系统负载：系统当前的负载情况，是否有过多的进程等待CPU资源

2.1 基本用法

直接在终端中输入top命令，然后按回车键，即可启动top监控界面。

2.1.1 主要显示区域

top命令的输出可以分为几个部分：

系统概览：显示当前时间、系统运行时间、登录用户数、平均负载等信息。
任务（进程）概览：显示当前系统中进程的总数、运行中的进程数、睡眠中的进程数、停止的进程数和僵尸进程数。
CPU使用情况：显示用户空间占用的CPU百分比、系统空间占用的CPU百分比、空闲CPU百分比等。
内存使用情况：显示物理内存和交换空间的总量、使用量、空闲量和缓存量。
进程列表：显示系统中各个进程的详细信息，包括进程ID、用户、优先级、虚拟内存使用量、物理内存使用量、共享内存使用量、CPU使用率、内存使用率等。

2.1.2 交互命令

在top运行时，可以使用以下一些交互命令来控制显示或操作进程：

Z,B：全局设置，Z用于更改颜色映射；B用于禁用/启用粗体显示。
l,t,m：切换汇总信息的显示，l加载平均值；t任务/CPU状态；m内存信息。
1,I：切换SMP（对称多处理）视图，1单个/分开状态显示；I切换Irix模式和Solaris模式。
f,o：字段/列设置，f添加或移除字段；o更改显示顺序。
F or O：选择排序字段。
<,>：移动排序字段，<向左移动到下一个列；>向右移动到下一个列。
R,H：切换设置，R正常/反向排序；H显示线程。
c,i,S：切换设置，c命令名称/行；i空闲任务；S累计时间。
x,y：切换高亮显示，x排序字段；y运行中的任务。
z,b：切换显示模式，z颜色/单色；b粗体/反向（仅当x或y被激活时）。
k,r：操作任务，k杀死任务；r重新设置nice值。
d or s：设置更新间隔。
W：写入配置文件。
q：退出top。
h 或 ?：显示帮助屏幕，列出所有的交互命令及其描述。
k：杀死进程。输入此命令后，top会要求输入要终止的进程ID（PID）和要发送的信号（默认为SIGTERM，15）。
n 或 #：设置显示的进程数量。输入此命令后，top会要求输入一个数字，表示要显示的最大进程数。
u：按用户过滤进程。输入此命令后，top会要求输入一个用户名，之后只显示该用户的进程。
p：按PID过滤进程。输入此命令后，top会要求输入一个或多个进程ID，之后只显示这些进程。
M：按物理内存使用量排序。
P：按CPU使用率排序。
T：按时间/累计时间排序。
z：切换彩色/黑白显示模式。
i：切换空闲进程的显示。默认情况下，空闲进程（即没有占用CPU资源的进程）会被显示，使用此命令可以切换是否显示这些进程。
c：切换命令行/程序名显示。默认情况下，top显示每个进程的命令行参数。使用此命令可以切换显示完整命令行和仅显示程序名。
r：重新调整进程的nice值。输入此命令后，top会要求输入进程ID和新的nice值。
V：显示top版本信息。
q：退出top。

注意：带有.的命令需要任务显示窗口可见才能使用。

2.1.3 系统概览部分

top - 显示当前时间、系统运行时间、当前登录用户数、系统平均负载（1分钟、5分钟、15分钟平均值）。

2.1.4 任务（进程）概览部分

Tasks - 显示进程的总数、运行中的进程数、睡眠中的进程数、停止的进程数、僵尸进程数。

2.1.5 CPU使用情况部分

%Cpu(s) - 显示CPU使用的细分：
- us - 用户空间占用CPU的百分比。
- sy - 内核空间占用CPU的百分比。
- ni - 改变过优先级的进程占用CPU的百分比。
- id - 空闲CPU百分比。
- wa - 等待输入输出的CPU时间百分比。
- hi - 处理硬件中断的CPU时间百分比。
- si - 处理软件中断的CPU时间百分比。
- st - 被虚拟机偷去的CPU时间百分比。

2.1.6 内存使用情况部分

KiB Mem 和 KiB Swap - 显示物理内存和交换空间的使用情况：
- total - 总量。
- used - 已使用量。
- free - 空闲量。
- buff/cache - 用作缓冲和缓存的内存量。

2.1.7 进程列表部分

PID - 进程ID。
USER - 运行此进程的用户。
PR - 进程的优先级。
NI - nice值，影响进程的优先级。
VIRT - 进程占用的虚拟内存总量。
RES - 进程占用的物理内存量。
SHR - 进程使用的共享内存量。
S - 进程状态（D不可中断的睡眠状态、R运行、S睡眠、T停止、Z僵尸）。
%CPU - 进程占用的CPU百分比。
%MEM - 进程占用的物理内存百分比。
TIME+ - 进程占用CPU的时间总量。
COMMAND - 启动进程的命令。

3. top 实战

启动top并按CPU使用率（按P键）排序：
_{我这里是16核服务器}

top
top - 23:40:15 up  1:44,  1 user,  load average: 6.49, 6.97, 7.50
Tasks:  50 total,   1 running,  48 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
Cpu(s): 13.1%us,  1.2%sy,  0.0%ni, 85.8%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:  25165824k total, 19462772k used,  5703052k free,        0k buffers
Swap:  2097152k total,        0k used,  2097152k free,  2906840k cached

   PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                                                                                         
   527 ssskkkk   20   0 30.3g  15g  20m S 617.7 64.2 764:58.43 java                                                                                                                                           
  3916 ssskkkk   20   0 8985m 202m  24m S 21.0  0.8  10:45.47 sg_agent                                                                                                                                        
   109 ssskkkk   20   0 1060m  12m 8444 S  1.0  0.1   0:49.60 log_agent_file                                                                                                                                  
  3297 root      20   0 1845m  25m  11m S  0.7  0.1   0:23.94 falcon-agent                                                                                                                                    
  4221 root      20   0  711m  21m  14m S  0.7  0.1   0:02.19 dw_1001                                                                                                                                         
  4661 ssskkkk   20   0  208m  32m  21m S  0.7  0.1   0:43.99 octo-proxy                                                                                                                                      
   113 ssskkkk   20   0 2044m  18m 7984 S  0.3  0.1   0:31.89 log_agent                                                                                                                                       
   414 ssskkkk   20   0 1755m  26m  13m S  0.3  0.1   0:06.39 kms_agent                                                                                                                                       
  4222 root      20   0 76032 1792 1692 S  0.3  0.0   0:02.33 t_800                                                                                                                                           
  4408 root      20   0  721m  21m  13m S  0.3  0.1   0:06.84 dw_1011                                                                                                                                         
  4417 root      20   0  700m  21m 5808 S  0.3  0.1   1:30.36 dw_1003                                                                                                                                         
  9520 wwwwnnnn  20   0 48076 4212 3584 R  0.3  0.0   0:00.03 top                                                                                                                                             
     1 root      20   0  689m 4064 2868 S  0.0  0.0   0:00.03 container-init                                                                                                                                  
    92 root      20   0  105m 2920 2712 S  0.0  0.0   0:00.00 svscanboot                                                                                                                                      
    98 root      20   0  4168 1088  996 S  0.0  0.0   0:00.11 svscan                                                                                                                                          
    99 root      20   0  3984  412  336 S  0.0  0.0   0:00.00 readproctitle                                                                                                                                   
   100 root      20   0  3996  412  340 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   101 root      20   0  3996  504  428 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   102 root      20   0  4128  412  336 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   103 root      20   0  4128  460  384 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   104 root      20   0  3996  504  428 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   105 root      20   0  3996  500  424 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   106 root      20   0  4128  452  384 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   107 root      20   0  3996  404  332 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   108 root      20   0  4128  444  368 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   114 ssskkkk   20   0  387m  16m  12m S  0.0  0.1   0:00.30 agent                                                                                                                                           
   207 root      20   0  701m  18m 9620 S  0.0  0.1   0:00.35 one-agent                                                                                                                                       
   226 root      20   0  167m 2712 2336 S  0.0  0.0   0:00.11 rsyslogd                                                                                                                                        
   411 root      20   0  196m  13m 3148 S  0.0  0.1   0:08.35 supervisord                                                                                                                                     
   504 root      20   0 1030m  13m 9384 S  0.0  0.1   0:00.38 container-agent                                                                                                                                 
   760 root      20   0  3996  412  340 S  0.0  0.0   0:00.00 supervise                                                                                                                                       
   761 root      20   0 48224 5032 4464 S  0.0  0.0   0:00.00 sshd                                                                                                                                            
  1183 root      20   0 1865m  18m 8940 S  0.0  0.1   0:00.65 upgrader-agent                                                                                                                                  
  3848 ssskkkk   20   0  101m 2740 1876 S  0.0  0.0   0:00.00 ragent                                                                                                                                          
  4085 ssskkkk   20   0  204m 9100 8256 S  0.0  0.0   0:00.04 crane_agent_par                                                                                                                                 
  4288 root      30  10 2078m  18m 5392 S  0.0  0.1   0:02.40 jumper-agent                                                                                                                                    
  4350 nscd      30  10  575m 4716 3956 S  0.0  0.0   0:00.40 nscd                                                                                                                                            
  4398 root      30  10  114m 2416 1808 S  0.0  0.0   0:00.00 crond                                                                                                                                           
  4409 root      20   0  702m  15m 9480 S  0.0  0.1   0:03.72 dw_1006                                                                                                                                         
  4410 root      20   0  699m  11m 5600 S  0.0  0.0   0:01.73 dw_1002                                                                                                                                         
  4411 root      20   0  703m  17m 9988 S  0.0  0.1   0:03.26 dw_1004                                                                                                                                         
  4412 root      20   0 1979m  21m  10m S  0.0  0.1   0:05.20 dw_1008                                                                                                                                         
  4426 root      20   0  704m  18m  11m S  0.0  0.1   0:27.48 dw_1013                                                                                                                                         
  4564 ssskkkk   20   0  689m 4476 3364 S  0.0  0.0   0:00.00 go-ark                                                                                                                                          
  4633 ssskkkk   20   0  112m 9528 7784 S  0.0  0.0   0:10.74 cplugin                                                                                                                                         
  4664 ssskkkk   20   0     0    0    0 Z  0.0  0.0   0:00.00 sh <defunct>                                                                                                                                    
  4710 ssskkkk   20   0  816m 5864 4572 S  0.0  0.0   0:00.00 pamela-agent                                                                                                                                    
  9479 root      20   0  121m 9.8m 7560 S  0.0  0.0   0:00.05 sshd

3.1 僵尸问题示例：

Tasks: 50 total, 1 running, 48 sleeping, 0 stopped, 1 zombie
在top命令的输出中，Tasks部分显示了系统中进程的状态信息。具体来说：

50 total：系统中总共有50个进程。
1 running：当前有1个进程正在运行。
48 sleeping：有48个进程处于睡眠状态（等待某些事件或资源）。
0 stopped：没有进程处于停止状态。
1 zombie：有1个僵尸进程。

3.1.1 说明的问题

总进程数（50 total）：系统中当前有50个进程，这个数字包括所有状态的进程。
运行中的进程（1 running）：只有1个进程正在运行，这通常是正常的，因为在多任务操作系统中，CPU会在多个进程之间快速切换，通常只有少数进程在任何时刻实际占用CPU。
睡眠中的进程（48 sleeping）：大多数进程处于睡眠状态，这也是正常的，因为许多进程在等待I/O操作、用户输入或其他事件时会进入睡眠状态。
停止的进程（0 stopped）：没有进程处于停止状态，这意味着没有进程被暂停或停止。
僵尸进程（1 zombie）：有1个僵尸进程，这通常是一个需要注意的问题。

3.1.2 僵尸进程的说明

僵尸进程（Zombie Process）是已经终止但其父进程尚未读取其退出状态的进程。僵尸进程占用系统的进程表项，但不占用其他资源。僵尸进程的存在通常是因为父进程没有正确处理子进程的退出状态。

3.1.3 处理僵尸进程

检查父进程：找出僵尸进程的父进程ID（PPID），可以使用ps命令来查看：
```
ps -ef | grep Z
```

当你运行ps -ef | grep Z命令来查找僵尸进程时，ps -ef命令会列出系统中所有进程的详细信息，然后通过grep Z过滤出状态为Z（僵尸状态）的进程。这里是ps -ef命令输出的各列信息的含义：

1. UID：用户ID，显示进程拥有者的用户名称。
1. PID：进程ID，唯一标识一个进程。
1. PPID：父进程ID，即创建这个进程的进程的ID。
1. C：CPU利用率，用于调度。
1. STIME：进程启动时间。
1. TTY：进程终端类型，如果进程没有终端，则显示为?。
1. TIME：进程占用的CPU时间。
1. CMD：启动进程的命令名称或命令行。

对于僵尸进程，最重要的是查看其PID（进程ID）和PPID（父进程ID），因为处理僵尸进程通常需要了解它的父进程。僵尸进程本身不占用除进程表项外的任何资源，但如果大量积累，可能会耗尽系统的进程号资源。

在grep Z的输出中，你会看到类似下面的行：

username   1234   1233  0  May18 ?      00:00:00 [example]<defunct>

这里，[example]<defunct>表示一个僵尸进程，<defunct>是另一种表示僵尸进程的方式。1234是僵尸进程的PID，而1233是其父进程的PID。这行信息表明，有一个名为example的进程已经结束，但其父进程尚未通过wait()或waitpid()系统调用来读取其退出状态，导致它成为僵尸进程。

处理僵尸进程通常需要从其父进程入手，确保父进程能够正确地回收子进程的状态信息。如果父进程是由于错误而未能回收子进程，可能需要修复父进程的代码。在极端情况下，如果父进程无法修复，可能需要重启父进程或系统来清理僵尸进程。

终止父进程：如果父进程没有正确处理子进程的退出状态，可以考虑终止父进程。终止父进程后，僵尸进程会被init进程（PID 1）接管，并清理掉：
```
kill -9 <父进程ID>
```
修复代码：如果你是开发者，应该检查和修复父进程的代码，确保它能够正确处理子进程的退出状态。通常可以通过在父进程中捕获SIGCHLD信号并调用wait或waitpid函数来实现。

当一个进程结束时，它的进程描述符（PID）和最终的退出状态需要被其父进程读取。在父进程读取这些信息之前，已结束的进程会保留在系统中作为一个僵尸进程（Zombie Process）。僵尸进程占用系统资源（尽管非常少），如果大量积累，可能会耗尽系统的PID资源，导致新的进程无法创建。

为了预防僵尸进程的产生，可以在父进程中捕获SIGCHLD信号并调用wait或waitpid函数。下面解释这是如何工作的：

1. SIGCHLD信号：这是一个由子进程结束时向其父进程发送的信号。默认情况下，SIGCHLD信号可能会被忽略，但父进程可以通过设置信号处理函数来捕获这个信号。
1. wait和waitpid函数：这些函数用于父进程等待子进程结束，并收集子进程的退出状态。调用wait或waitpid会使父进程阻塞，直到至少有一个子进程结束。如果子进程已经结束，这些调用会立即返回子进程的状态，并清理掉子进程，防止其成为僵尸进程。

通过在父进程中捕获SIGCHLD信号并在信号处理函数中调用wait或waitpid，可以确保：

父进程会被通知到子进程的结束。
父进程可以立即处理子进程的退出，读取其退出状态，并清理系统资源。
避免了僵尸进程的产生，因为父进程及时地处理了子进程的结束。

这种方法既可以保证父进程能够及时响应子进程的结束，又能有效管理系统资源，避免僵尸进程的积累。

总的来说，top命令显示的这些信息帮助你了解系统中进程的状态，并识别出潜在的问题，如僵尸进程。通过适当的措施，可以确保系统的稳定性和性能。

3.2 load average 系统负载，多核CPU系统示例

在多核CPU系统中，使用top命令可以观察到系统负载和各个CPU核心的使用情况。以下是一个假设的例子，展示了在多核场景下，系统负载逐渐降低的情况。

3.2.1 负载逐渐降低

在一个多核CPU系统中，使用top命令可以观察到系统负载和CPU使用情况。以下是一个假设的例子，展示了在多核场景下，系统负载逐渐降低的情况。为了简化，我们只关注load average和%Cpu(s)部分，并解释每个值的含义。

3.2.1.1 初始高负载状态

load average: 4.00, 3.50, 3.00
%Cpu(s): 70.0 us, 20.0 sy, 0.0 ni, 10.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

load average: 4.00, 3.50, 3.00 分别代表过去1分钟、5分钟和15分钟的平均系统负载。负载平均值超过CPU核心数表明系统过载，有任务在等待CPU资源。
%Cpu(s):
- 70.0 us：用户空间占用CPU的百分比为70%，表示大部分CPU时间用于执行用户进程。
- 20.0 sy：系统空间占用CPU的百分比为20%，表示CPU时间有相当一部分用于执行内核进程。
- 0.0 ni：改变过优先级的进程占用CPU的百分比为0%。
- 10.0 id：空闲CPU百分比为10%，表示CPU资源紧张，几乎被完全利用。
- 0.0 wa：等待I/O的CPU时间百分比为0%，表示I/O不是瓶颈。
- 0.0 hi：硬件中断占用CPU的百分比为0%。
- 0.0 si：软件中断占用CPU的百分比为0%。
- 0.0 st：被偷走的时间（在虚拟化环境中其他虚拟机占用的CPU时间）为0%。

3.2.1.2 负载逐渐降低

随着时间的推移，系统负载开始下降，top命令可能显示如下信息：

load average: 2.00, 2.50, 2.75
%Cpu(s): 40.0 us, 10.0 sy, 0.0 ni, 50.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

load average: 2.00, 2.50, 2.75 分别代表过去1分钟、5分钟和15分钟的平均系统负载。负载平均值的降低表明系统负载正在减轻，CPU资源的竞争减少。
%Cpu(s):
- 40.0 us：用户空间占用CPU的百分比降低到40%，表示用户进程的CPU使用减少。
- 10.0 sy：系统空间占用CPU的百分比降低到10%，内核进程的CPU使用也减少。
- 50.0 id：空闲CPU百分比增加到50%，表示有更多的CPU资源处于空闲状态，系统不再过载。

3.2.1.3 小结

通过观察top命令的load average和%Cpu(s)部分，我们可以了解到系统负载和CPU使用情况。load average提供了系统负载的直观指标，而%Cpu(s)详细展示了CPU时间的分配情况。当系统从高负载状态逐渐过渡到低负载状态时，load average会下降，%Cpu(s)中的id（空闲）比例会上升，反映出系统负载的减轻和CPU资源的释放。

3.2.2 负载逐渐升高

在一个多核CPU系统中，使用top命令可以观察到系统负载和CPU使用情况。以下是一个假设的例子，展示了在多核场景下，系统负载逐渐升高的情况。为了简化，我们只关注load average和%Cpu(s)部分，并解释每个值的含义。

3.2.2.1 初始低负载状态

load average: 0.75, 0.50, 0.25
%Cpu(s): 10.0 us, 5.0 sy, 0.0 ni, 85.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

load average: 0.75, 0.50, 0.25 分别代表过去1分钟、5分钟和15分钟的平均系统负载。这些值低于CPU核心总数，表明系统处于相对空闲状态，大部分时间CPU资源充足。
%Cpu(s):
- 10.0 us：用户空间占用CPU的百分比为10%，表示用户进程占用了一小部分CPU时间。
- 5.0 sy：系统空间占用CPU的百分比为5%，表示内核进程占用了较少的CPU时间。
- 0.0 ni：改变过优先级的进程占用CPU的百分比为0%。
- 85.0 id：空闲CPU百分比为85%，表示大部分时间CPU处于空闲状态。
- 0.0 wa：等待I/O的CPU时间百分比为0%，表示I/O不是瓶颈。
- 0.0 hi：硬件中断占用CPU的百分比为0%。
- 0.0 si：软件中断占用CPU的百分比为0%。
- 0.0 st：被偷走的时间（在虚拟化环境中其他虚拟机占用的CPU时间）为0%。

3.2.2.2 负载逐渐升高

随着时间的推移，如果开始运行更多的进程或现有进程需要更多的CPU资源，系统负载将开始上升。一段时间后，top命令可能显示如下信息：

load average: 2.00, 1.50, 1.00
%Cpu(s): 50.0 us, 20.0 sy, 0.0 ni, 30.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

load average: 2.00, 1.50, 1.00 分别代表过去1分钟、5分钟和15分钟的平均系统负载。负载平均值的上升表明系统负载正在增加，CPU资源的竞争开始加剧。
%Cpu(s):
- 50.0 us：用户空间占用CPU的百分比上升到50%，表示用户进程的CPU使用增加。
- 20.0 sy：系统空间占用CPU的百分比上升到20%，内核进程的CPU使用也增加。
- 30.0 id：空闲CPU百分比下降到30%，表示CPU资源开始变得紧张。

3.2.2.3 小结

通过观察top命令的load average和%Cpu(s)部分，我们可以了解到系统负载和CPU使用情况。load average提供了系统负载的直观指标，而%Cpu(s)详细展示了CPU时间的分配情况。当系统从低负载状态逐渐过渡到高负载状态时，load average会上升，%Cpu(s)中的id（空闲）比例会下降，反映出系统负载的增加和CPU资源的紧张。这种情况下，可能需要关注运行的进程和资源使用情况，以避免潜在的性能问题。