你一定用过htop，但你有看懂每个栏位么？

Posted 2022-09-12 Alex_996

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了你一定用过htop，但你有看懂每个栏位么？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

身为一个工程师，不管你写的是前端、后端、全栈还是什么端，一定多少用过 htop，就算真的没用过也会听同事说过。htop 是一个 process manager，他可以让你看到执行中的 process、系统资源的使用量，也可以让你轻松 kill 掉任何一个 process，总之，你想得到的功能统统都有～

虽然大家都说 htop 很好用，但许多人打开 htop 也只看得懂 CPU、Mem、PID、Command 这些简单的栏位，对于 Load average、NI、State、SHR 就没那么熟悉了。

不过 htop 都帮你列出来了，看不懂好像又有点可惜对吧！所以这篇文章要跟大家钜细靡遗的介绍 htop 每个栏位的意义，也许哪天有需要时就能派上用场呢！

CPU

首先来说说最重要的 CPU，在 htop 最上方会列出各 CPU 的使用率，值得注意的是这边显示的是 CPU 的逻辑核心数，譬如说你的电脑有四核八线程，意思是同时可以执行八个 thread，那这边就会显示八个 CPU 哦～

另外不知道有没有人发现这个使用率的 bar 包含了红色跟绿色，有时甚至还会有蓝色，那其实是有意义的哦：

红色代表的是 kernel thread 佔用的 CPU，像是系统需要自动做 process scheduling、memory management 等等，是整个系统中最重要、优先权也最高的任务
绿色代表的是 normal priority thread，排程的优先权比 kernel thread 低一些，一般来说使用者执行的程式如果没有特别调优先权的话，都会归在这一类
蓝色的话就是 low priority thread，因为优先权比较低，分配到的 CPU 自然也比较少，适合“我 ok，你先跑”那类比较无关紧要的 process，如果 CPU 已经被压榨到快不行了，或是 memory 真的不够用了，第一个杀掉的也是这类 process

Memory & Swap

紧接在 CPU 下面的是 memory 跟 swap 的使用量，memory 这边应该大家都看得懂，值得一提的是他的颜色也是有意义的：

绿色指的是被 process 占用的内存，譬如说你开的浏览器、VSCode、终端机等等程式，还有正在执行的 htop 都算是这一类
蓝色则是 buffer pages，他是用来储存一些 metadata。譬如说当你第一次执行 ls -l 时系统会去硬盘看这个资料夹有哪些文件、每个文件的权限等等，然后帮你存在 buffer pages，当你短时间内再执行 ls -l 时就不用再进入硬盘（因为硬盘很慢），直接从 buffer 拿即可
橘色的 cache pages 跟 buffer 很像，只不过 buffer 存的是 metadata，而 cache 存的是文件内容。像你第一次下 cat index.js 时就会把内容读取到 cache pages，如果你 cat 之后发现代码太长，决定先看前十行就好了，那再下 head -n 10 index.js 就会从 cache pages 直接读取

这也代表说内存使用量并非越低越好，毕竟开在那边也没啥用，不如让系统把闲置的部分拿去当 buffer 跟 cache，读取时能不碰硬盘就不碰硬盘，才可以让代码执行得更快。

所以千万不要相信什么“内存清理大师”可以帮你提升效能，说真的没变慢就不错了XD，随便把 buffer 跟 cache 都清掉了只会加重系统负担。内存管理就交给系统来，十之八九都可以管理得还不错。

而 swap 的部分虽然上图完全没用到，但还是解释一下：swap 的机制跟刚刚提到的 cache & buffer 正好相反，万一你实在开了太多程式，而且每个程序都跟 chrome 一样狂吃猛吃，导致 memory 快要不够了。

那系统就会把内存里面一些东西 swap 到硬盘上，等真的需要那些东西时再从硬盘拿回来。虽然这样做看似有更多内存可以用，但代价就是程序运行速度会慢上许多，因为硬盘实在是太慢了。

Load Average

接著来看看屏幕右上方那堆神奇的数字。

首先 Tasks 栏位的 488, 1994 thr; 3 running 代表的是目前总共有 488 的 process、1994 个 thread，其中 3 个 thread 正在执行（这数字最大就是你的逻辑核心数）。

而 Load Average(LA) 是用来判断断目前系统有多繁忙，三个数字代表的是系统在最近 1分钟、5分钟、15 分钟内，平均有多少个 thread 需要 CPU。

以上图来说，近一分钟内平均有 5.9 个 thread 需要使用 CPU 进行运算，但无奈我只有 4 个逻辑核心，所以 CPU 是忙到翻过来，而最近十五分钟的 LA 是 3.49，其实也算是高了。

一般来说电脑完全没在用时 LA 会低于 1，而平常在上网、听音乐、做简报则是会介于 1 到 2 之间。

所以如果觉得自己写的程序跑很慢，不妨先看看 LA 确认瓶颈是不是在 CPU，如果 LA 很低但程序却慢得夸张，那很可能程序并没有善用多核心，或是瓶颈卡在硬盘跟网路 IO；如果 LA 已经很高了但还是觉得太慢，那就只能改善演算法、或是换更快的 CPU 了。

PID/USER

上面讲完之后来看看下面这一大块，这部分每个 row 都是一个 process，而 PID 就是每个 process 的 ID。

那知道 PID 之后可以干嘛呢？其实他的用途挺多的，譬如说你可以用 kill -KILL <pid> 来杀掉某个 process；或是使用 kill -STOP 来暂停 process 再用 kill -CONT 让他继续执行（这超好用 👍，但好像很多人都不知道）

而 USER 栏位没么好解释的XD，就是把这个 process 跑起来的人。不管程序是谁写的，只要是我把他跑起来，USER 那栏就会显示我的名字。

PRI & NI

接下来的 Priority 跟 Nice 两个都是跟优先权有关的指标，注意数字越小表示优先权越高，也就可以分配到越多 CPU 时间。

其中 PRI 是由系统帮你决定的，无法自行修改，像上图 mdbulkimport 的 PRI 值是 17，而 ping 8.8.8.8 则是 24，代表系统认为 mdbulkimport 比 ping 来得重要。

而 nice 值的部分预设是 0，可以用 renice -n 19 -p <pid> 调整到最低优先权 19，想要调高的话最高也可以调到 -20。

虽然 nice 值可以随自己高兴调高调低，但系统不见得都会听你的。有的系统比较友善会愿意参考你设的 nice 值，但也有一些只看 PRI 系统根本不在乎 nice，你设你的我排我的XD，所以不要太期待提高优先权可以为效能带来多大的变化，想要提升效能还是乖乖把代码写好比较重要～

VIRT/RES/SHR

这三个数字都是跟内存有关的，分别代表 Virtual memory、Resident 跟 Shared memory。

Virtual memory 的概念比较复杂一点，基本上你可以把他想成 process 可以存取到的 memory 总和。譬如说 head -n index.js 内部运作的方式是先把 index.js 打开，然后读取前十行。

虽然他只读取前十行，但 head process 已经把文件打开了，他其实有权限 access 到整个文件的内容（只是它没有这么做），所以 virtual memory 会把整个文件的大小算进去。

而 Resident 正好相反，他指的是物理上你到底占用了多少内存。以同样的例子来说，若你只读取前十行，那系统就只把前十行从硬盘读进内存，RES 也就只算那十行。

因此在 htop 里面 RES 一定会小于 VIRT（如下图），而且通常是远小于，因为 VIRT 会把一堆乱七八糟的东西都算进去，所以就算看到 VIRT 很肥也完全不用担心。

而 Shared memory 的话顾名思义就是可以跟别人分享的 memory，像程序执行时很常会用的 glibc，或是在读取 read-only 文件时，这些东西都只需要读进内存一次就可以了，所以就会被算进 SHR 里面。

虽说能跟其他 process 共用内存是好事，但这种事也强求不来，所以一般我都只看 RES，很少在管 SHR 是多少。

State

接著来看这小小一个 S，代表的是 process 的 state，比较常见的有以下几个。

R: 意思是 process 正在跑或是在 running queue 裡等待 CPU 排程。

如果你的程式长时间处于 R 状态但还是跑很慢，代表可能是算法太慢了，或是 CPU 实在太忙一直把你丢在 queue 裡面，可以再通过 CPU% 来确认是哪个问题。

S: 目前正在睡觉，有事做才会醒来。

通常定时执行的、要使用者互动的程序如 ping 跟 VSCode 很常会处于 S 状态（上图），毕竟 ping 一秒只送一个封包，但现今的 CPU 一秒可以跑十亿个 cycle，所以 CPU 当然是送出封包后就马上把你踢到旁边去睡觉，等一秒后你睡醒了再回来。

VSCode 的话是因为你总不可能一秒打十亿个字吧，所以没事做的时候他会马上被 CPU 踢出去，等你打字了他再被叫回来动一下，然后马上又被踢出去（怎么感觉有点惨XD）。

D: 这个也是在睡觉，只不过等待的一定是 IO，譬如说读取文件、写入数据库等等。

如果你的 process 长时间处于 D 状态，代表 IO 所占的时间比较多，三不五时就被 CPU 踢出去睡觉。因此想改善效能也要从 IO 著手，譬如用 redis 做快取或是换 SSD 等等，若只是单纯更换程序语言或是升级 CPU 可能没什么效果。

CPU%/MEM%

CPU% 意思是你在这段时间平均用了几颗 CPU，因为 htop 预设 3 秒更新一次，假如前 1.5 秒你用了一颗，后 1.5 都没用，那平均就是 50%；如果你这三秒用好用满四个核心，那就是漂亮的 400%（上图 Rust 编译器的其中一个 process 就有用到 331%）。

因为 CPU% 是很短期的数据，所以当你突然觉得电脑当当的快不行时，直接看 CPU% 就可以知道是谁在作怪，然后看是要用 signal 把他暂停还是干脆直接杀掉。

MEM% 也很类似，就是使用内存的比例，要注意的是他是用 RES 来做计算，所以如果电脑配有 4GB 的记忆体、某个 process 的 RES 是 1GB，那他就是用掉实体内存的 25%。

Time+

最后要来说说 Time+，这个时间很有意思，他代表的并不是程序从启动到现在总共经过了多久，而是这个程式总共占用了多少 CPU Time。

譬如说上图我在编译 Rust 时，虽然我才刚跑十秒而已，但 CPU Time 已经有 28 秒，代表说这个 process 在十秒内平均使用了 2.8 颗 CPU，也就是平均的 CPU% 是 280% 左右。

相反的如果像 ping 8.8.8.8 这种几乎不需要 CPU 运算的 process（就只是把封包送出去而已），那即便跑了十多分钟，佔用的 CPU Time 也不过 12 秒而已，平均起来的 CPU% 大概是 2% 左右。

因此如果想知道长期而言哪个程序最占 CPU 的话，就看 Time+ 的数值；如果是想看短期、目前正在暴动的程序，那就是看先前提到的 CPU%。