top命令

本文详细介绍Linux下的top命令,包括如何查看系统及进程资源占用情况、线程资源占用情况,以及如何利用top命令进行性能调优。
概念:top命令是Linux下常用的系统性能分析工具,能实时查看系统中各个进程资源占用情况。

参数:
	-p	指定进程号
		eg:top -p PID	查看进程ID为PID的进程
	-H	查看各个线程资源占用的情况。
		eg:top			查看各个进程 资源占用的情况。
			top	-H 		查看各个线程 资源占用的情况。
			top -Hp	PID	查看进程ID为PID的进程中 所有线程 的资源占用情况。
			
	-c	查看进程的完整命令(COMMAND)
		eg:top -c		查看各个进程 资源占用的情况,其中命令(COMMAND)项显示详细信息。
		
	-n	更新n次后,退出top命令。
		eg:top -n 5	更新5次后,停止更新并退出top命令。
		
			

1)系统资源占用情况:

	top - 15:17:57 up 366 days, 21:32,  1 user,  load average: 0.03, 0.17, 0.14
	Tasks: 724 total,   1 running, 723 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
	Cpu(s):  0.4%us,  0.1%sy,  0.0%ni, 99.5%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
	Mem:  132042876k total, 101359588k used, 30683288k free,   171176k buffers
	Swap: 20971512k total,   407892k used, 20563620k free, 26919260k cached
	
	
	top:当前时间、系统启动时间、当前系统登录用户数目、平均负载
	Tasks:进程总数、运行进程数、睡眠进程数、终止进程数、僵死进程数。
	Cpu(s):
		us	用户空间占用cpu百分比
		sy	内核空间占用cpu百分比
		ni	用户进程空间内改变过优先级的进程占用cpu百分比
		id	空闲cpu百分比
		wa	等待输入输出(I/O)的cpu百分比
		hi	cpu处理硬件中断的时间
		si	cpu处理软件中断的时间
		st	用于有虚拟cpu的情况,表示被虚拟机偷掉的cpu时间
		
		说明:
			us高的解决方法:CPU us 高的原因主要是执行的线程不需要任何挂起动作,且一直执行,导致CPU没有机会去调度执行其它的线程。
			sy高的解决方法:CPU sy 高的原因主要是线程的运行状态要经常切换,对于这种情况,常见的一种优化方法是减少线程数。
		
	补充:
		1)查看每个CPU的性能数据:使用top的交互命令数字1
			注:如果机器的cpu个数较多时,按1会提示"Sorry, terminal is not big enough",这时,我们可以使用mpstat命令来查看每个cpu的情况。
		
		2)查看每个线程的性能信息:使用top的交互命令H	或	使用top -H
			常见情况:
			1>某个线程CPU利用率一直100%,则说明是这个线程有可能有死循环,将PID记录下来。
			2>某个线程一直在TOP 10的位置,这说明这个线程可能有性能问题。
			3>CPU利用率高的几个线程在不停变化,说明并不是由某一个线程导致CPU偏高。
		
	Mem:
		total	总的物理内存,与free命令中Mem的total相等。
		used	使用物理内存大小,与free命令中Mem的used相等。
		free	空闲物理内存,与free命令中Mem的free相等。
		buffers	用内核缓存的内存大小,与free命令中Mem的buffers相等。
	Swap:
		total	总的交换空间大小
		used	已经使用交换空间大小
		free	剩余的交换空间大小
		cached	已分配但未被使用的页缓存的大小,与free命令中Mem的cached相等。(这个和swap没有关系,不知道为啥没有放在Mem中,难道是为了输出时的对齐?)
		
	
	
2)每个进程的资源占用情况:

	   PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
	 43997 tomcat_a  20   0 50460  26m 1988 S 19.6  0.0 739:54.12 dataservice 
	 20227 mysql     20   0 77.9g  54g 6248 S  3.3 43.5  99046:41 mysqld     
	 52786 root      20   0 4318m 429m  736 S  1.7  0.3  13389:54 redis-server
	 44077 tomcat_a  20   0 26440  19m 1908 S  0.3  0.0  23:02.34 dataservice      
	 77400 root      20   0  194m 3012 1020 S  0.3  0.0 275:09.63 snmpd   
	124158 tomcat_a  20   0 15560 1784  948 R  0.3  0.0   0:03.82 top
		 1 root      20   0 19356  540  316 S  0.0  0.0   0:02.66 init  
		 2 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.01 kthreadd  


	PID		进程号
	USER	运行用户
	PR		优先级,说明:PR其实就是进程调度器分配给进程的时间片长度,单位是时钟个数,linux下一个时钟约为10ms,PR值为20则表示这个进程的时间片为200ms
	NI		任务nice值
	VIRT	进程所有可用内存的大小,只要是进程申请过的内存(虚拟内存+物理内存),即便还没有真正分配物理内存,也会计算在内,所以VIRT=SWAP+RES,单位kb。
	RES		常驻内存的大小,也就是进程实际使用的物理内存大小
	SHR		共享内存的大小,比如与其他进程共同使用的共享内存、加载的动态链接库以及程序的代码段(代码段虽然在共享内存中,但是代码段不是多进程共享的)等
	S		进程的状态。
				S	睡眠状态
				D	不可中断的睡眠状态
				R	运行状态
				Z	僵死状态
				T	停止或跟踪状态
	%CPU	从上一次刷新到现在,该进程占用cpu时间和总时间的百分比
	%MEM	进程占用的物理内存与总内存的百分比
	TIME+	累计cpu占用时间
	COMMAND	该进程的命令名称


	说明:执行top命令后,可以通过 shift + M 将进程根据内存的占用率来排序展示。
	
	
	
3)每个线程的资源占用情况:

	PID   USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
	22855 tomcat_a  20   0 5650m  56m 2036 S  0.0  0.4   0:00.00 java
	22856 tomcat_a  20   0 5650m  56m 2036 S  0.0  0.4   0:01.79 java
	22857 tomcat_a  20   0 5650m  56m 2036 S  0.0  0.4   1:20.30 java
	
	
	
	

 

### Linux top 命令使用说明 `top` 命令Linux 系统中用于实时监控系统资源使用情况的工具之一。它能够动态显示系统的关键运行指标,例如 CPU 使用率、内存占用、进程状态等信息[^1]。 以下是 `top` 命令的一些主要功能和使用方法: #### 1. 默认输出信息 执行 `top` 命令后,终端会显示一个动态更新的界面,包含以下几部分: - **第一行**:显示系统时间、运行时间、登录用户数以及系统的平均负载(Load Average)。 - **第二行**:显示当前运行的总进程数及按状态分类的进程数量。 - **第三行与第四行**:分别展示 CPU 的使用情况,包括用户态、系统态、空闲态等占比。 - **第五行与第六行**:显示物理内存和交换空间(Swap)的使用情况。 - **下方表格**:列出当前系统中所有进程的详细信息,包括 PID、用户、CPU 和内存占用率等[^1]。 #### 2. 常用快捷键 在 `top` 的交互模式下,可以通过以下快捷键进行操作: - `k`:杀死指定的进程。 - `r`:调整指定进程的优先级。 - `f`:进入字段管理界面,选择需要显示或隐藏的列。 - `M`:按内存使用率排序。 - `P`:按 CPU 使用率排序。 - `q`:退出 `top` 命令。 #### 3. 参数选项 `top` 命令支持一些参数选项,以满足不同的需求: ```bash top -b -n 1 > top_output.txt ``` 上述命令将以批处理模式运行一次,并将结果保存到文件中。其中: - `-b` 表示批处理模式,适用于脚本调用。 - `-n` 指定刷新次数[^1]。 #### 4. 替代工具 除了 `top`,还有其他更友好的工具可以替代它,例如 `htop` 和 `mpstat`: - `htop` 提供了更直观的界面,支持鼠标操作,并通过条形图显示每个 CPU 核心的负载情况。安装方式如下: ```bash sudo apt install htop # Debian/Ubuntu sudo yum install htop # CentOS/RHEL ``` - `mpstat` 是一个多处理器统计工具,能够提供更详细的 CPU 使用报告[^2]。 #### 5. 进程状态与 `task_struct` 在 `top` 的输出中,每个进程的状态由 `task_struct` 结构体中的信息决定。`task_struct` 不仅保存了进程的退出码,还记录了一些统计信息,这对父进程获取子进程的退出状态非常重要。例如,在 Shell 中,变量 `$?` 就保存了最后一个退出的前台进程的退出码,通常被用作条件判断的依据[^3]。 ```python # 示例:检查 $? 变量 echo "Exit code of the last command: $?" ``` ### 注意事项 虽然 `top` 是一个强大的工具,但在高负载环境下可能会对系统性能产生一定影响。因此,在生产环境中,建议结合其他轻量级工具或日志分析手段来优化性能监控[^1]。
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