Linux top命令的用法详细详解

Posted 2021-11-05 uvwill

VIRT：virtual memory usage 虚拟内存
1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等
2、假如进程申请100m的内存，但实际只使用了10m，那么它会增长100m，而不是实际的使用量

RES：resident memory usage 常驻内存
1、进程当前使用的内存大小，但不包括swap out
2、包含其他进程的共享
3、如果申请100m的内存，实际使用10m，它只增长10m，与VIRT相反
4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小

SHR：shared memory 共享内存
1、除了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存
2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小
3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES – SHR
4、swap out后，它将会降下来

DATA
1、数据占用的内存。如果top没有显示，按f键可以显示出来。
2、真正的该程序要求的数据空间，是真正在运行中要使用的。

top 运行中可以通过 top 的内部命令对进程的显示方式进行控制。内部命令如下：
s – 改变画面更新频率
l – 关闭或开启第一部分第一行 top 信息的表示
t – 关闭或开启第一部分第二行 Tasks 和第三行 Cpus 信息的表示
m – 关闭或开启第一部分第四行 Mem 和 第五行 Swap 信息的表示
N – 以 PID 的大小的顺序排列表示进程列表
P – 以 CPU 占用率大小的顺序排列进程列表
M – 以内存占用率大小的顺序排列进程列表
h – 显示帮助
n – 设置在进程列表所显示进程的数量
q – 退出 top
s – 改变画面更新周期

序号 列名 含义
a PID 进程id
b PPID 父进程id
c RUSER Real user name
d UID 进程所有者的用户id
e USER 进程所有者的用户名
f GROUP 进程所有者的组名
g TTY 启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为 ?
h PR 优先级
i NI nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级
j P 最后使用的CPU，仅在多CPU环境下有意义
k %CPU 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
l TIME 进程使用的CPU时间总计，单位秒
m TIME+ 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
n %MEM 进程使用的物理内存百分比
o VIRT 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
p SWAP 进程使用的虚拟内存中，被换出的大小，单位kb。
q RES 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
r CODE 可执行代码占用的物理内存大小，单位kb
s DATA 可执行代码以外的部分(数据段+栈)占用的物理内存大小，单位kb
t SHR 共享内存大小，单位kb
u nFLT 页面错误次数
v nDRT 最后一次写入到现在，被修改过的页面数。
w S 进程状态。（D=不可中断的睡眠状态，R=运行，S=睡眠，T=跟踪/停止，Z=僵尸进程）
x COMMAND 命令名/命令行
y WCHAN 若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名
z Flags 任务标志，参考 sched.h

默认情况下仅显示比较重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列。可以通过下面的快捷键来更改显示内容。

通过 f 键可以选择显示的内容。按 f 键之后会显示列的列表，按 a-z 即可显示或隐藏对应的列，最后按回车键确定。
按 o 键可以改变列的显示顺序。按小写的 a-z 可以将相应的列向右移动，而大写的 A-Z 可以将相应的列向左移动。最后按回车键确定。
按大写的 F 或 O 键，然后按 a-z 可以将进程按照相应的列进行排序。而大写的 R 键可以将当前的排序倒转。

top使用方法：

使用格式：

top [-] [d] [p] [q] [c] [C] [S] [s] [n]

参数说明：

d：指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔。当然用户可以使用s交互命令来改变之。

p:通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态。

q:该选项将使top没有任何延迟的进行刷新。如果调用程序有超级用户权限，那么top将以尽可能高的优先级运行。

S：指定累计模式。

s：使top命令在安全模式中运行。这将去除交互命令所带来的潜在危险。

i：使top不显示任何闲置或者僵死进程。

c:显示整个命令行而不只是显示命令名。

常用命令说明：

Ctrl+L：擦除并且重写屏幕

K：终止一个进程。系统将提示用户输入需要终止的进程PID，以及需要发送给该进程什么样的信号。一般的终止进程可以使用15信号；如果不能正常结束那就使用信号9强制结束该进程。默认值是信号15。在安全模式中此命令被屏蔽。

i：忽略闲置和僵死进程。这是一个开关式命令。

q：退出程序

r:重新安排一个进程的优先级别。系统提示用户输入需要改变的进程PID以及需要设置的进程优先级值。输入一个正值将使优先级降低，反之则可以使该进程拥有更高的优先权。默认值是10。

S：切换到累计模式。

s：改变两次刷新之间的延迟时间。系统将提示用户输入新的时间，单位为s。如果有小数，就换算成m s。输入0值则系统将不断刷新，默认值是5 s。需要注意的是如果设置太小的时间，很可能会引起不断刷新，从而根本来不及看清显示的情况，而且系统负载也会大大增加。

f或者F：从当前显示中添加或者删除项目。

o或者O：改变显示项目的顺序

l：切换显示平均负载和启动时间信息。

m:切换显示内存信息。

t:切换显示进程和CPU状态信息。

c:切换显示命令名称和完整命令行。

M:根据驻留内存大小进行排序。

P:根据CPU使用百分比大小进行排序。

T:根据时间/累计时间进行排序。

W:将当前设置写入~/.toprc文件中。

查看多核CPU命令
mpstat -P ALL  和  sar -P ALL 

 

说明：sar -P ALL > aaa.txt   重定向输出内容到文件 aaa.txt

top命令经常用来监控Linux的系统状况，比如cpu、内存的使用，程序员基本都知道这个命令，但比较奇怪的是能用好它的人却很少，例如top监控视图中内存数值的含义就有不少的曲解。

本文通过一个运行中的WEB服务器的top监控截图，讲述top视图中的各种数据的含义，还包括视图中各进程（任务）的字段的排序。

输入top命令

 

1.1 系统运行时间和平均负载：

top命令的顶部显示与uptime命令相似的输出

这些字段显示：

   

• 当前时间
• 系统已运行的时间
• 当前登录用户的数量
• 相应最近5、10和15分钟内的平均负载。

可以使用‘l‘命令切换uptime的显示。

21:45:11 — 当前系统时间
0 days, 4:54 — 系统已经运行了4小时54分钟（在这期间没有重启过）
2 users — 当前有2个用户登录系统
load average:0.24, 0.15, 0.19 — load average后面的三个数分别是5分钟、10分钟、15分钟的负载情况。

load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后按特定算法计算出的数值。如果这个数除以逻辑CPU的数量，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了。

1.2 任务:

Tasks — 任务（进程），系统现在共有144个进程，其中处于运行中的有1个，143个在休眠（sleep），stoped状态的有0个，zombie状态（僵尸）的有0个。

 

第二行显示的是任务或者进程的总结。进程可以处于不同的状态。这里显示了全部进程的数量。除此之外，还有正在运行、睡眠、停止、僵尸进程的数量（僵尸是一种进程的状态）。这些进程概括信息可以用‘t‘切换显示

1.3 CPU 状态:

这里显示不同模式下所占cpu时间百分比，这些不同的cpu时间表示：

• us, user： 运行(未调整优先级的) 用户进程的CPU时间
• sy，system: 运行内核进程的CPU时间
• ni，niced：运行已调整优先级的用户进程的CPU时间
• wa，IO wait: 用于等待IO完成的CPU时间
• hi：处理硬件中断的CPU时间
• si: 处理软件中断的CPU时间
• st：这个虚拟机被hypervisor偷去的CPU时间（译注：如果当前处于一个hypervisor下的vm，实际上hypervisor也是要消耗一部分CPU处理时间的）。

可以使用‘t‘命令切换显示。

1.3% us — 用户空间占用CPU的百分比。
1.0% sy — 内核空间占用CPU的百分比。
0.0% ni — 改变过优先级的进程占用CPU的百分比
97.3% id — 空闲CPU百分比
0.0% wa — IO等待占用CPU的百分比
0.3% hi — 硬中断（Hardware IRQ）占用CPU的百分比
0.0% si — 软中断（Software Interrupts）占用CPU的百分比

在这里CPU的使用比率和windows概念不同，如果你不理解用户空间和内核空间，需要充充电了。

1.4 内存使用:

接下来两行显示内存使用率，有点像‘free‘命令。第一行是物理内存使用，第二行是虚拟内存使用(交换空间)。

物理内存显示如下:全部可用内存、已使用内存、空闲内存、缓冲内存。相似地：交换部分显示的是：全部、已使用、空闲和缓冲交换空间。

内存显示可以用‘m‘命令切换。

509248k total — 物理内存总量（509M）
495964k used — 使用中的内存总量（495M）
13284k free — 空闲内存总量（13M）
25364k buffers — 缓存的内存量 （25M）

swap交换分区
492536k total — 交换区总量（492M）
11856k used — 使用的交换区总量（11M）
480680k free — 空闲交换区总量（480M）
202224k cached — 缓冲的交换区总量（202M）

这里要说明的是不能用windows的内存概念理解这些数据，如果按windows的方式此台服务器“危矣”：8G的内存总量只剩下530M的可用内存。Linux的内存管理有其特殊性，复杂点需要一本书来说明，这里只是简单说点和我们传统概念（windows）的不同。

第四行中使用中的内存总量（used）指的是现在系统内核控制的内存数，空闲内存总量（free）是内核还未纳入其管控范围的数量。纳入内核管理的内存不见得都在使用中，还包括过去使用过的现在可以被重复利用的内存，内核并不把这些可被重新使用的内存交还到free中去，因此在linux上free内存会越来越少，但不用为此担心。

如果出于习惯去计算可用内存数，这里有个近似的计算公式：第四行的free + 第四行的buffers + 第五行的cached，按这个公式此台服务器的可用内存：

13284+25364+202224 = 240M。

对于内存监控，在top里我们要时刻监控第五行swap交换分区的used，如果这个数值在不断的变化，说明内核在不断进行内存和swap的数据交换，这是真正的内存不够用了。

第六行是空行

1.5 各进程（任务）的状态监控:

PID：进程ID，进程的唯一标识符

USER：进程所有者的实际用户名。

PR：进程的调度优先级。这个字段的一些值是‘rt‘。这意味这这些进程运行在实时态。

NI：进程的nice值（优先级）。越小的值意味着越高的优先级。负值表示高优先级，正值表示低优先级

VIRT：进程使用的虚拟内存。进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES

RES：驻留内存大小。驻留内存是任务使用的非交换物理内存大小。进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA

SHR：SHR是进程使用的共享内存。共享内存大小，单位kb

S：这个是进程的状态。它有以下不同的值:

• D - 不可中断的睡眠态。
• R – 运行态
• S – 睡眠态
• T – 被跟踪或已停止
• Z – 僵尸态

%CPU：自从上一次更新时到现在任务所使用的CPU时间百分比。

%MEM：进程使用的可用物理内存百分比。

TIME+：任务启动后到现在所使用的全部CPU时间，精确到百分之一秒。

COMMAND：运行进程所使用的命令。进程名称（命令名/命令行）

还有许多在默认情况下不会显示的输出，它们可以显示进程的页错误、有效组和组ID和其他更多的信息。

交互命令

 

2.1 ‘h’: 帮助

可以用h或？显示交互命令的帮助菜单。

2.2 ‘<ENTER>’ 或者 ‘<SPACE>’: 刷新显示

top命令默认在一个特定间隔(3秒)后刷新显示。要手动刷新，用户可以输入回车或者空格。

多U多核CPU监控
在top基本视图中，按键盘数字“1”，可监控每个逻辑CPU的状况：

 

top视图 02

观察上图，服务器有16个逻辑CPU，实际上是4个物理CPU。

进程字段排序
默认进入top时，各进程是按照CPU的占用量来排序的，在【top视图 01】中进程ID为14210的Java进程排在第一（cpu占用100%），进程ID为14183的java进程排在第二（cpu占用12%）。可通过键盘指令来改变排序字段，比如想监控哪个进程占用MEM最多，我一般的使用方法如下：

1. 敲击键盘“b”（打开/关闭加亮效果），top的视图变化如下：

 

top视图 03

我们发现进程id为10704的“top”进程被加亮了，top进程就是视图第二行显示的唯一的运行态（runing）的那个进程，可以通过敲击“y”键关闭或打开运行态进程的加亮效果。

2. 敲击键盘“x”（打开/关闭排序列的加亮效果），top的视图变化如下：

 

top视图 04

可以看到，top默认的排序列是“%CPU”。

3. 通过”shift + >”或”shift + <”可以向右或左改变排序列，下图是按一次”shift + >”的效果图：

 

top视图 05

视图现在已经按照%MEM来排序了。

改变进程显示字段

1. 敲击“f”键，top进入另一个视图，在这里可以编排基本视图中的显示字段：

 

top视图 06

这里列出了所有可在top基本视图中显示的进程字段，有”*”并且标注为大写字母的字段是可显示的，没有”*”并且是小写字母的字段是不显示的。如果要在基本视图中显示“CODE”和“DATA”两个字段，可以通过敲击“r”和“s”键：

 

top视图 07

2. “回车”返回基本视图，可以看到多了“CODE”和“DATA”两个字段：

top视图 08

top命令的补充
top命令是Linux上进行系统监控的首选命令，但有时候却达不到我们的要求，比如当前这台服务器，top监控有很大的局限性。这台服务器运行着websphere集群，有两个节点服务，就是【top视图 01】中的老大、老二两个java进程，top命令的监控最小单位是进程，所以看不到我关心的java线程数和客户连接数，而这两个指标是java的web服务非常重要的指标，通常我用ps和netstate两个命令来补充top的不足。

复制代码 代码如下:

监控java线程数：
ps -eLf | grep java | wc -l

 

复制代码 代码如下:

监控网络客户连接数：
netstat -n | grep tcp | grep 侦听端口 | wc -l

上面两个命令，可改动grep的参数，来达到更细致的监控要求。
在Linux系统“一切都是文件”的思想贯彻指导下，所有进程的运行状态都可以用文件来获取。系统根目录/proc中，每一个数字子目录的名字都是运行中的进程的PID，进入任一个进程目录，可通过其中文件或目录来观察进程的各项运行指标，例如task目录就是用来描述进程中线程的，因此也可以通过下面的方法获取某进程中运行中的线程数量（PID指的是进程ID）：

复制代码 代码如下:

ls /proc/PID/task | wc -l

在linux中还有一个命令pmap，来输出进程内存的状况，可以用来分析线程堆栈：

复制代码 代码如下:

pmap PID