简介

压测命令： stress ，一个 Linux 系统压力测试工具，这里我们用作异常进程模拟平均负载升高的场景。

监测命令： mpstat 是一个常用的多核 CPU 性能分析工具，用来实时查看每个 CPU 的性能指标，以及所 有 CPU 的平均指标。

pidstat 是一个常用的进程性能分析工具，用来实时查看进程的 CPU 、内存、 I/O 以及上下文

切换等性能指标。

一 ps进程信息

ps 用一于显示系统内的所有进程。

-l 或 l 采用详细的格式来显示进程状况。

常用方式： ps -elf 和 ps -ef

 ps -ef和ps -elf对比。

root@hehe:~# ps -ef
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 14:44 ?        00:00:02 init [5]
root         2     0  0 14:44 ?        00:00:00 [kthreadd]
root         3     2  0 14:44 ?        00:00:02 [ksoftirqd/0]
/*略*/
root@hehe:~# ps -elf
F S UID        PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  STIME TTY          TIME CMD
4 S root         1     0  0  80   0 -   427 poll_s 14:44 ?        00:00:02 init [5]
1 S root         2     0  0  80   0 -     0 kthrea 14:44 ?        00:00:00 [kthreadd]
1 S root         3     2  0  80   0 -     0 smpboo 14:44 ?        00:00:02 [ksoftirqd/0]
/*略*/

根据进程的名字或者其他信息，通过 grep命令找到目标进程，也可以看到进程启动脚本的全路径。如下例程，最后的grep -v "grep"表示去除包含grep的行。

root@hehe:~# ps -elf | grep "service" | grep -v "grep"
4 S root       680   632  0  80   0 -  1783 wait   14:45 ttymxc0  00:00:00 ./bin/service_loader
4 S root       685   680 27  80   0 - 31258 futex_ 14:45 ttymxc0  01:11:37 /lib/ld-linux-armhf.so.3 --library-path /home/root/bin/ /home/root/bin/device_service_server
root@hehe:~# ps -elf | grep "service" | grep -v "grep" | wc -l
2
root@hehe:~#

 二 top进程cpu内存信息

top 命令用于查看活动进程的 CPU和内存信息，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况，可以按照 CPU、内存的使用情况和执行时间对进程进行排序。使用方式： top

 如下所示，当前系统，1分钟内负载1.07 5分钟内负载0.98,15分钟内负载0.96

 从输出可以看到整体的CPU占用率、CPU负载，以及进程占用CPU和内存等资源的情况。

我们可以用以下所示的 top 命令的快捷键对输出的显示信息进行转换。

t ：切换报示进程和 CPU 状态信息。

n ：切换显示内存信息。

r ：重新设置一个进程的优先级。系统提示用户输人需要改变的进程 PID 及需要设置的进程优先级， 然后输入个正数值使优先级降低，反之则可以使该进程拥有更高的优先级，即是在原有基础上进行 相加，默认优先级的值是100

k ：终止一个进程，系统将提示用户输入需要终止的进程 PID o

s ：改变刷新的时间间隔。

u ：查看指定用户的进程。

top 命令查找 cpu占用率最高的程序，找到对应的PID ，top -Hp pid ，查看具体进程下的线程，比如：top -Hp 685，查看进程pid=685中的线程占用CPU情况。 

 

三 mpstat

此命令用于实时监控系统 CPU 的一些统计信息，这些信息存放在 /proc/stat 文件中，在多核 CPU 系统里， 不但能查看所有CPU 的平均使用信息，还能查看某个特定 CPU 的信息。

使用方式： mpstat [-P {cpu|ALL}] [internal [count]]

当mpstat 不带参数时，输出为从系统启动以来的平均值。

root@hehe:~# ./mpstat
Linux 4.1.15 (hehe)     10/15/22        _armv7l_        (1 CPU)

19:17:47     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
19:17:47     all   29.54    0.00    1.13    0.00    0.00    0.29    0.00    0.00    0.00   69.04
root@hehe:~# 

root@hehe:~# ./mpstat -P ALL
Linux 4.1.15 (hehe)     10/15/22        _armv7l_        (1 CPU)

19:18:12     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
19:18:12     all   29.64    0.00    1.13    0.00    0.00    0.29    0.00    0.00    0.00   68.94
19:18:12       0   29.64    0.00    1.13    0.00    0.00    0.29    0.00    0.00    0.00   68.94
root@hehe:~#

 间隔1秒采样一次

root@hehe:~# ./mpstat 1
Linux 4.1.15 (hehe)     10/15/22        _armv7l_        (1 CPU)

19:22:29     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
19:22:30     all   32.97    0.00    5.49    0.00    0.00    1.10    0.00    0.00    0.00   60.44
19:22:31     all   26.04    0.00    6.25    0.00    0.00    8.33    0.00    0.00    0.00   59.38
19:22:32     all   26.32    0.00    4.21    0.00    0.00    5.26    0.00    0.00    0.00   64.21
^C
Average:     all   28.37    0.00    5.32    0.00    0.00    4.96    0.00    0.00    0.00   61.35
Ctrl+c
root@hehe:~#

 间隔1秒采样一次,采样两次，这个共采样了三个，不是两个。

root@hehe:~# ./mpstat 1 2
Linux 4.1.15 (hehe)     10/15/22        _armv7l_        (1 CPU)

19:23:38     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
19:23:39     all   26.88    0.00    6.45    0.00    0.00    3.23    0.00    0.00    0.00   63.44
19:23:40     all   28.26    0.00    7.61    0.00    0.00    5.43    0.00    0.00    0.00   58.70
Average:     all   27.57    0.00    7.03    0.00    0.00    4.32    0.00    0.00    0.00   61.08
root@hehe:~#

 输出参数含义

当没有参数时， mpstat 则显示系统启动以后所有信息的平均值。有 interval 时，第一行的信息自系统启 动以来的平均信息。从第二行开始，输出为前一个interval 时间段的平均信息。 输出各参数含义：

 四 pidstat

pidstat 用于监控全部或指定的进程占用系统资源的情况，包括 CPU 、内存、磁盘 I/O 、进程切换、线程数等 数据。

-u ：表示查看 cpu 相关的性能指标

-w ：表示查看上下文切换情况，要想查看每个进程的详细情况，要加上 -w

-t ：查看线程相关的信息，默认是进程的 ; 常与 -w 结合使用 (cpu 的上下文切换包括进程的切换、线程 的切换、中断的切换)

-d ：展示磁盘  I/O  统计数据

-p ：指明进程号

使用方式： pidstat [option] interval [count]

使用范例： pidstat -urd -p  进程号

实例1：pidstat -w -p 685

root@hehe:~# ./pidstat -w -p 685
Linux 4.1.15 (hehe)     10/15/22        _armv7l_        (1 CPU)

19:29:11      UID       PID   cswch/s nvcswch/s  Command
19:29:11        0       685      0.01      0.00  ld-linux-armhf.
root@hehe:~#

这个结果中有两列内容是我们的重点关注对象。一个是 cswch ，表示每秒自愿上下文切换（ voluntary context switches）的次数，另一个则是 nvcswch ，表示每秒非自愿上下文切换（ non voluntary context switches）的次数。

这两个概念一定要牢牢记住，因为它们意味着不同的性能问题：所谓自愿上下文切换，是指进程无法获取所需资源，导致的上下文切换。比如说， I/O 、内存等系 统资源不足时，就会发生自愿上下文切换。 而非自愿上下文切换，则是指进程由于时间片已到等原因，被系统强制调度，进而发生的上下文切 换。比如说，大量进程都在争抢 CPU 时，就容易发生非自愿上下文切换。  

实例2：pidstat -urd -p 685

root@hehe:~# ./pidstat -urd -p 685
Linux 4.1.15 (hehe)     10/15/22        _armv7l_        (1 CPU)
##输出CPU的使用信息 -u
19:32:15      UID       PID    %usr %system  %guest   %wait    %CPU   CPU  Command
19:32:15        0       685   29.41    1.01    0.00    0.00   30.41     0  ld-linux-armhf.
##输出内存的使用信息 -r
19:32:15      UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ     RSS   %MEM  Command
19:32:15        0       685    467.47      0.00  133228   16280   3.21  ld-linux-armhf.
##输出磁盘I/O的使用信息 -d
19:32:15      UID       PID   kB_rd/s   kB_wr/s kB_ccwr/s iodelay  Command
19:32:15        0       685     -1.00     -1.00     -1.00       0  ld-linux-armhf.
root@hehe:~#

CPU 信息

%usr              # 用户层任务正在使用的 CPU 百分比（ with or without nice priority  ， NOT include time spent running a virtual processor）

%system    # 系统层正在执行的任务的 CPU 使用百分比

%guest       # 运行虚拟机的 CPU 占用百分比

%CPU       # 所有的使用的 CPU 的时间百分比

CPU                         # 处理器数量

Command # 命令

内存信息

PID ： # 进程号

minflt/s： # 每秒次缺页错误次数 (minor page faults) ，次缺页错误次数意即虚拟内存地 址映射成物理内存地址产生的page fault 次数

majflt/s：# 每秒主缺页错误次数 (major page faults) ，当虚拟内存地址映射成物理内存地址时，相应的page 在 swap 中，这样的 page fault 为 major page fault ，一般在内存使用紧张时产生

VSZ                                         # 该进程使用的虚拟内存 ( 以 kB 为单位 )

RSS                                          # 该进程使用的物理内存 ( 以 kB 为单位 )

%MEM                     # 当前任务使用的有效内存的百分比

Command  # 任务的命令名  

磁盘 I/O

PID             # 进程号

kB_rd/s     # 每秒此进程从磁盘读取的千字节数

kB_wr/s     # 此进程已经或者将要写入磁盘的每秒千字节数

kB_ccwr/s # 由任务取消的写入磁盘的千字节数

Command #命令的名字 

上下文切换

PID #PID 号

cswch/s # 每秒自动上下文切换

nvcswch/s # 每秒非自愿的上下文切换

Command #命令