10分钟带你了解 Linux 系统中的 Top 命令_sed

前言

作为一个测试工程师，可能我们并不需要像运维人员那样时时刻刻去关注系统的运行情况，但是对于一些查看系统运行情况，以及性能情况的命令，我们还是需要了解并掌握的，本文就来给大家介绍一下Linux系统重非常重要的top命令。

什么是top命令

在 Linux 系统中，top 命令是一个非常实用的工具，用于动态监视系统的资源使用情况。它提供了一个交互式界面，展示了各种进程的 CPU、内存、以及其他资源的使用情况，以及系统的整体负载情况。

top命令使用

  1. 启动 Top 命令： 在终端中输入 top 并按下回车键即可启动 Top 命令。
  2. 查看进程信息： 默认情况下，Top 命令会显示系统中所有正在运行的进程，以及它们的 CPU 使用率、内存使用率等信息。你可以通过按下键盘上的 1 键来查看每个 CPU 核心的使用情况。
  3. 排序进程： Top 命令默认按照 CPU 使用率进行排序。你可以按下 P 键按照 CPU 使用率排序，按下M键按照内存使用率排序，按下 T 键按照运行时间排序等。
  4. 结束进程： 如果你需要结束某个进程，可以按下k键，然后输入要结束的进程的 PID（进程 ID）并按下回车键。
  5. 改变刷新频率： 默认情况下，Top 每隔 3 秒刷新一次信息。你可以按下 d 键来改变刷新频率，然后输入你希望的刷新时间间隔（单位是秒）。
  6. 退出 Top： 按下 q 键即可退出 Top 命令。

top命令输出解析

我们执行top命令后，会出现如下结果：

top
top - 14:07:53 up 256 days,  3:35,  1 user,  load average: 0.07, 0.03, 0.00
Tasks: 162 total,   1 running, 161 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.2 us,  0.1 sy,  0.0 ni, 99.6 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :  15495.8 total,   7684.9 free,    648.9 used,   7162.0 buff/cache
MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.  14505.7 avail Mem

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
3225815 root      20   0 1211152 242716  31368 S   1.0   1.5   1216:30 YDService
3919907 root      20   0  636660  23796   5728 S   0.7   0.1  66:34.30 barad_agent
    895 root      20   0  235592   7400   6568 S   0.3   0.0  15:42.06 accounts-daemon
  25575 root      20   0 1749324  11644   8288 S   0.3   0.1  89:04.43 YDLive
 661118 root      20   0       0      0      0 I   0.3   0.0   0:05.52 kworker/2:0-events
1981516 root      20   0       0      0      0 I   0.3   0.0   0:00.03 kworker/u16:2-events_power_efficient
1981889 ubuntu    20   0    9276   3936   3260 R   0.3   0.0   0:00.21 top
      1 root      20   0  168684  12744   8376 S   0.0   0.1  13:27.41 systemd
      2 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:09.82 kthreadd
      3 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 rcu_gp
      4 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 rcu_par_gp
      6 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 kworker/0:0H-kblockd
      8 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 mm_percpu_wq
      9 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:30.34 ksoftirqd/0
     10 root      20   0       0      0      0 I   0.0   0.0  56:03.90 rcu_sched

top命令输出了很多参数，真正的服务器负载情况我们要综合其他参数一起看，运行结果可以分为两部分:

第一部分是前5行，是系统整体的统计信息；

第二部分是第8行开始的进程信息，我们从上往下逐行依次进行说明。

系统整体的统计信息

第一行：

top - 14:07:53 up 256 days,  3:35,  1 user,  load average: 0.07, 0.03, 0.00
  • top：当前时间
  • up：机器运行了多长时间
  • users：当前登录用户数
  • load average：系统负载，即任务队列的平均长度。三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。

第二行：

Tasks: 162 total,   1 running, 161 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
  • Tasks：当前有多少进程
  • running：正在运行的进程数
  • sleeping：正在休眠的进程数
  • stopped：停止的进程数
  • zombie：僵尸进程数

当前正在运行的进程越对，系统压力就会越大。

第三行：

%Cpu(s):  0.2 us,  0.1 sy,  0.0 ni, 99.6 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
  • us：用户空间占CPU的百分比（像shell程序、各种语言的编译器、各种应用、web服务器和各种桌面应用都算是运行在用户地址空间的进程，这些程序如果不是处于idle状态，那么绝大多数的CPU时间都是运行在用户态）
  • sy： 内核空间占CPU的百分比（所有进程要使用的系统资源都是由Linux内核处理的，对于操作系统的设计来说，消耗在内核态的时间应该是越少越好，在实践中有一类典型的情况会使sy变大，那就是大量的IO操作，因此在调查IO相关的问题时需要着重关注它）
  • ni：用户进程空间改变过优先级（ni是nice的缩写，可以通过nice值调整进程用户态的优先级，这里显示的ni表示调整过nice值的进程消耗掉的CPU时间，如果系统中没有进程被调整过nice值，那么ni就显示为0）
  • id： 空闲CPU占用率
  • wa： 等待输入输出的CPU时间百分比（和CPU的处理速度相比，磁盘IO操作是非常慢的，有很多这样的操作，比如，CPU在启动一个磁盘读写操作后，需要等待磁盘读写操作的结果。在磁盘读写操作完成前，CPU只能处于空闲状态。Linux系统在计算系统平均负载时会把CPU等待IO操作的时间也计算进去，所以在我们看到系统平均负载过高时，可以通过wa来判断系统的性能瓶颈是不是过多的IO操作造成的）
  • hi： 硬中断占用百分比（硬中断是硬盘、网卡等硬件设备发送给CPU的中断消息，当CPU收到中断消息后需要进行适当的处理(消耗CPU时间)。）
  • si：软中断占用百分比（软中断是由程序发出的中断，最终也会执行相应的处理程序，消耗CPU时间）
  • st：steal time

第四行：

MiB Mem :  15495.8 total,   7684.9 free,    648.9 used,   7162.0 buff/cache
  • total：物理内存总量
  • free：空闲内存量
  • used：使用的内存量
  • buffer/cache：用作内核缓存的内存量

第五行：

MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.  14505.7 avail Mem
  • total：交换区内存总量
  • free：空闲交换区总量
  • used：使用的交换区总量
  • buffer/cache：缓冲的交换区总量

第四第五行分别是内存信息和swap信息，所有程序的运行都是在内存中进行的，所以内存的性能对与服务器来说非常重要。不过当内存的free变少的时候，其实我们并不需要太紧张。真正需要看的是Swap中的used信息。Swap分区是由硬盘提供的交换区，当物理内存不够用的时候，操作系统才会把暂时不用的数据放到Swap中。

进程信息

PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
3225815 root      20   0 1211152 242716  31368 S   1.0   1.5   1216:30 YDService
3919907 root      20   0  636660  23796   5728 S   0.7   0.1  66:34.30 barad_agent
    895 root      20   0  235592   7400   6568 S   0.3   0.0  15:42.06 accounts-daemon
  25575 root      20   0 1749324  11644   8288 S   0.3   0.1  89:04.43 YDLive
PID  	进程id
USER	进程所有者的用户名
PR	   	优先级
NI		nice值，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总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
RES		进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
SHR		共享内存大小，单位kb
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
%CPU	上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM	进程使用的物理内存百分比
TIME+	进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
COMMAND	命令名/命令行

top命令使用

top命令的格式为：

top [选项]

常用参数：

  • -d：指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔，如希望每秒刷新一次，则使用：top -d 1
  • -p: 通过指定PID来仅仅监控某个进程的状态
  • -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的进程
  • -c: 显示整个命令行而不只是显示命令名

总结

Top 命令是 Linux 系统中一个非常强大的工具，它可以帮助你实时监视系统的资源使用情况，识别和解决系统性能问题。通过本文介绍的基本使用方法，你可以更好地利用 Top 命令来管理你的 Linux 系统。