Linux备忘录：top命令

top命令

命令行输入top命令可查看服务器当前负载情况：
参数:

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

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
H 开启线程模式
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

运行 top -bc | grep [Name] 可以抓取指定进程每一帧的显示；
如果需要运行时过滤，使用 o 键，然后输入过滤器字符串 COMMAND=xxx，回车即可。继续按o,新增过滤器；按u,可过滤指定用户；按= 清除所有过滤器；
top -p [PID] 查看指定进程
top -Hp [PID] 查看执行进程的线程 （ps -Tp [PID]也可查看进程的线程）

第一行:任务队列信息
当前系统时间;已经运行了17天5小时54分钟; 当前在线用户:11个; 平均负载:1.47, 1.39, 0.95 表示最近1分钟,5分钟,15分钟的系统平均负载，即任务队列的平均长度。系统负载的临界值与CPU个数有关，若只有一个CPU,则负载最好不超过1；若有32个CPU，则负载最好不超过32，以此类推。

第二行:进程信息
进程总数:314 正在运行进程数:1 睡眠进程数:3113 停止的进程数:0 僵尸进程数:0

第三行:CPU信息，当有多个CPU时，按 1 可以展开多行
用户空间占用CPU百分比: 2.9%us 内核空间占用CPU百分比: 1.0%sy 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比:0.0%ni 空闲CPU百分比:95.7%id 等待输入输出的CPU时间百分比:0.3%wa CPU服务软中断所耗费的时间总额:0.0%si Steal Time:0.0%st

第四行: 内存信息
物理内存总量:24740412k total 使用的物理内存总量:24542772k used 空闲内存总量:197640k free 用作内核缓存的内存量:205736k buffers

第五行: 交换区内存信息
交换区总量:4194300k total，使用的交换区总量:152k used，空闲交换区总量:4194148k free, 缓冲的交换区总量:14414168k cached

第六行: 进程信息

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 进程的优先级，数值越小，该进程的优先级越高，就越早被 CPU 执行。
i NI nice值，进程优先级的偏移量，可以通过修改这个值调整进程的优先级，renice 或者 setpriority;
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，按e调整显示单位。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+部分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

CPU参数详解 https://zhuanlan.zhihu.com/p/30096522

(us) user：CPU 在低 nice 值(高优先级)用户态所占用的时间(nice<=0)。正常情况下只要服务器不是很闲，那么大部分的 CPU 时间应该都在此执行这类程序
(sy) system：CPU 处于内核态所占用的时间，操作系统通过系统调用(system call)从用户态陷入内核态，以执行特定的服务；通常情况下该值会比较小，但是当服> 务器执行的 IO 比较密集的时候，该值会比较大
(ni) nice：CPU 在高 nice 值(低优先级)用户态以低优先级运行占用的时间(nice>0)。默认新启动的进程 nice=0，是不会计入这里的，除非手动通过 renice 或者 > setpriority() 的方式修改程序的nice值；nice值表示的是被降低优先级进程花费的cpu时间, 负值表示高优先级，正值表示低优先级;
(id) idle：CPU 在空闲状态(执行 kernel idle handler )所占用的时间
(wa) iowait：等待 IO 完成做占用的时间
(hi) irq：系统处理硬件中断所消耗的时间
(si) softirq：系统处理软中断所消耗的时间，记住软中断分为 softirqs、tasklets (其实是前者的特例)、work queues，不知道这里是统计的是哪些的时间，毕竟 work queues 的执行已经不是中断上下文了
(st) steal：在虚拟机情况下才有意义，因为虚拟机下 CPU 也是共享物理 CPU 的，所以这段时间表明虚拟机等待 hypervisor 调度 CPU 的时间，也意味着这段时间 hypervisor 将 CPU 调度给别的 CPU 执行，这个时段的 CPU 资源被“stolen”了。这个值在我 KVM 的 VPS 机器上是不为 0 的，但也只有 0.1 这个数量级，是不是可以用来判断 VPS 超售的情况？
僵尸进程：一个进程通过fork指令生成子进程，fork()方法在两个进程中分别返回。子进程返回0，父进程返回子进程的pid。父进程还没有调用wait方法时，子进程已经终止，则子进程变成僵尸进程。只有父进程结束后才能回收该子进程。

排查CPU问题的流程：
CPU 占用率高很多情况下意味着一些东西，这也给服务器 CPU 使用率过高情况下指明了相应地排查思路：

1. 当 user 占用率过高的时候，通常是某些个别的进程占用了大量的 CPU，这时候很容易通过 top 找到该程序；此时如果怀疑程序异常，可以通过 perf 等思路找出热点调用函数来进一步排查；
2. 当 system 占用率过高的时候，如果 IO 操作(包括终端 IO)比较多，可能会造成这部分的 CPU 占用率高，比如在 file server、database server 等类型的服务器上，否则(比如>20%)很可能有些部分的内核、驱动模块有问题；
3. 当 nice 占用率过高的时候，通常是有意行为，当进程的发起者知道某些进程占用较高的 CPU，会设置其 nice 值确保不会淹没其他进程对 CPU 的使用请求；
4. 当 iowait 占用率过高的时候，通常意味着某些程序的 IO 操作效率很低，或者 IO 对应设备的性能很低以至于读写操作需要很长的时间来完成；
5. 当 irq/softirq 占用率过高的时候，很可能某些外设出现问题，导致产生大量的irq请求，这时候通过检查 /proc/interrupts 文件来深究问题所在；
6. 当 steal 占用率过高的时候，黑心厂商虚拟机超售了吧！

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。

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。

运行top命令后，

• 键入大写P，可以按CPU使用率排序
• 键入大写M，可以按内存使用率排序
• 键入大写T，根据时间/累计时间进行排序
• 键入小写e，可以修改内存显示单位m,g,t,p
• 键入大写E，可以修改第四行和第五航内存显示单位m,g,t,p
• 键入大写W，将当前设置写入~/.toprc文件中。推荐用这种方法保存top配置。

内存参数详解

精简版：

VIRT 进程所使用的虚拟内存总数，包括代码，栈、堆、共享库、共享内存，该进程的总共所需的内存空间。
RES 是进程当前驻留在物理内存中的空间。(未被内存页置换算法换出物理内存的空间)
SWAP 是进程当前存放在交换区(磁盘上)占用的空间。(因页面置换算法被换出物理内存的空间）
SHR 是进程正在使用的共享内存空间。（一般整体都在物理内存中。）
DATA 是进程需要使用的数据（栈、堆）的总空间。
CODE 是进程的代码占用的空间。

VIRT = DATA + CODE + SHR + ?共享库?

详解：

• VIRT Virtual Image (KB) 虚拟内存
  Thetotal amount of virtual memory used by the task. It includes all code, data andshared libraries plus pages that have been swapped out. (一个任务所使用的虚拟内存的总数。它包括所有的代码，数据和共享库，加上已换出的页面)
• RES Resident size (KB) 内存驻留空间
  The non-swappedphysical memory a task has used. (一个任务正在使用的没有交换的物理内存)我们一般称为驻留内存空间。)
• SHR Shared Memory size (KB) 共享内存
  The amount ofshared memory used by a task. It simply reflects memory that could bepotentially shared with other processes. (一个任务使用共享内存的总数。它只是反映可能与其它进程共享的内存）也就是这个进程使用共享内存的大小。
  -SWAP Swapped size (KB) 交换区空间
  Theswapped out portion of a task’s total virtual memory image. (换出一个任务的总虚拟镜像的一部分）
• DATA Data+Stack size (KB)
  Theamount of physical memory devoted to other than executable code, also known asthe ‘data resident set’ size or DRS. (除可执行代码以外的物理内存总量，也被称为数据驻留集或DRS）

参考：
linux top命令详解
linux top VIRT RES SHR SWAP DATA内存参数详解
Linux 虚拟内存和物理内存的理解