Linux下如何使用 vmstat 命令

Posted 2022-02-13 吕先森的博客

vmstat 是 virtual memory statistics 的缩写，它是Linux下一个非常有用的监控工具，除了内存之外，还提供 块 IO、CPU 时间 等额外的信息！

一、语法

vmstat 命令的执行不需要特殊的权限，普通用户就可以执行，其语法形式如下

vmstat [options] [delay [count]]

delay 表示数据更新间隔，单位是秒，如果没有指定此值，表示系统启动以来的平均时间，而且此时只输出一次结果！

count 表示输出次数，如果没有指定该值，但是指定了 delay 的值，则表示无限次！

二、结果字段说明

在命令行输入 vmstat 并回车， 会输出一次结果

$ vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu----- r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st 
3  0      0 991324    932 537336    0    0     0     0    3    4  0  0 100  0  0

结果中有许多的字段，下表列出了每个字段的详细说明：

字段	说明
r	可运行进程的数量，包括运行态和就绪态
b	处于不可中断睡眠状态的进程数量
swpd	虚拟内存使用量
free	空闲内存
buff	用作buffer的内存数量
cache	用作cache的内存数量
si	从磁盘换入内存的数量
so	从内存换出到磁盘的数量
bi	从块设备接收的块，单位：块/秒
bo	发送到块设备的块，单位：块/秒
in	每秒中断数，包括时钟中断
cs	每秒上下文切换数
us	用户态执行时间
sy	内核态执行时间
id	CPU空闲时间
wa	等待IO的时间
st	从虚拟机中偷取的时间

表中第二行 处于不可中断睡眠状态的进程数量，这里的不可中断是指 一个进程在执行某些系统调用时进入的状态，在这种状态下，进程被阻塞，并且不能被中断，直到完成系统调用！

字段结果按照颜色分成了几部分，从上到下依次是：进程信息，内存信息，IO信息，系统中断和上下文，CPU时间！

内存信息中数值的单位默认是 KB ( 1024 kbytes )， CPU时间字段并不表示具体的时间，而是占总CPU时间的一个百分比！

三、常见选项

选项	说明
-a	显示活跃和非活跃内存
-f	从系统启动至今 fork 的数量，包括 fork、vfork 以及 clone 等系统调用
-s	显示系统事件计数以及内存统计信息
-d	报告磁盘统计信息
-D	统计活动磁盘信息
-p	指定分区的详细信息
-t	追加一列时间显示
-S	按照指定字节单位显示
-w	结果按照宽模式显示
-V	vmstat的版本

常见用法

vmstat 命令主要用于识别系统的瓶颈，统计数据的时候，它不会包含自身进程！

• 按照指定时间间隔和次数输出

$ vmstat 2 10
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 2  0  12552 148356 234324 3382956    0    0     1    21    4    4  2  2 97  0  0
 1  0  12552 148264 234324 3382980    0    0     0     0 14974 27478  3  2 96  0  0
 1  0  12552 148232 234324 3382984    0    0     0    14 14384 27181  3  2 96  0  0
 0  0  12552 148376 234332 3383052    0    0     0   204 14197 26812  4  2 94  0  0
 0  0  12552 148512 234332 3383088    0    0     0     4 14398 27155  3  2 95  0  0
 0  0  12552 147892 234332 3383128    0    0     0   210 15515 28802  3  2 95  0  0
 1  0  12552 148388 234332 3383156    0    0     0     0 15147 28042  3  2 95  0  0
 0  0  12552 148264 234332 3383168    0    0     0     4 14380 27395  3  1 96  0  0
 0  0  12552 148264 234336 3383216    0    0     0   198 14430 27008  3  1 95  0  0
 2  0  12552 148140 234336 3383252    0    0     0     6 14233 27161  3  2 95  0  0

2 表示每隔 2 秒输出一次结果，10 表示总共输出 10 次，10 次之后程序自动结束！

• 修改内存显示单位

输出的结果中，内存数据的单位默认是 KB，可以通过 -S 选项调整显示的单位，有下面几种单位可供选择！

注意：-S 选项对 si、 so 字段无效

k    # 1000 bytes
K    # 1024 bytes
m    # 1000 * 1000 bytes
M    # 1024 * 1024 bytes

上图中第一个结果中内存数据显示单位是 KB ， 第二个结果中单位是 MB，将第一个结果对应字段的数值除以 1024 就得到了第二个结果

• 活跃内存和非活跃内存

inact 是非活跃内存，active 是活跃内存

活跃内存是进程在使用的内存，非活跃内存是未运行进程的内存！

• 系统启动以来 fork 的数量

这里的 fork 数量包括 fork、vfork 以及 clone 等系统调用！

$ vmstat -f
        11952 forks
$ vmstat -f
        11968 forks
$ vmstat -f
        11983 forks

我们每次在控制台执行一次命令，系统就会 fork 一个新的进程来执行命令，比如像上面的例子，每执行一次 vmstat -f 命令，系统就会 fork 一个新进程！

这个选项还可以用于统计某个操作消耗多少次 fork 调用，只需要在操作前后各执行一次 vmstat -f 命令，比较两次结果的差值即可！

• 每行追加一列时间

追加一列时间显示，有助于比较一段时间内的结果！

• 按照宽模式显示

vmstat 结果中的某些字段的数字有时会比较长，而且跟字段名的位置有偏差， 不太适合人类的观看习惯，-w 选项可以按照宽模式显示数据，使结果看起来更直观，下图是分别未使用宽模式和使用了宽模式的一个对比！

• 统计磁盘信息

磁盘信息主要分三个方面：读、写、IO ，读和写以毫秒为单位，IO以秒为单位！

读
    total：     成功读取的总数
    merged：    分组读取（产生一个 IO）
    sectors：   成功读取的扇区数
    ms：        读取花费的毫秒

写
    total:      成功写入的总数
    merged:     分组写入（产生一个 IO）
    sectors:    成功写入的扇区数
    ms:         写花费的毫秒

IO
    cur:    正在进行的IO
    s:      IO花费的秒数

• 指定磁盘分区信息

上图中，输出结果显示 sda1 分区设备的信息，它们包括：读计数、读取的扇区数，写计数，分区写请求总数！