Top命令你最少要瞭解到這個程度

命令幾乎是每個程式員都會用到的Linux命令。這個命令用來查看Linux系統的綜合性能，比如CPU使用情況，記憶體使用情況。這個命令能幫助我快速定位程式的性能問題。雖然這個命令很重要，但是之前對於這個命令的使用幾乎僅限於查看下哪個進程使用的CPU最高，哪個進程占用的記憶體最高。對於輸出的各個參數的含義 ...

top命令幾乎是每個程式員都會用到的Linux命令。這個命令用來查看Linux系統的綜合性能，比如CPU使用情況，記憶體使用情況。這個命令能幫助我快速定位程式的性能問題。

雖然這個命令很重要，但是之前對於這個命令的使用幾乎僅限於查看下哪個進程使用的CPU最高，哪個進程占用的記憶體最高。對於輸出的各個參數的含義也是一知半解，更不用說top的一些高級用法了。

本篇博客就來具體分析下top的詳細使用方法。

`top`輸出參數的含義

在Linux終端輸入top，一般會有如下輸出。

top - 15:34:12 up 127 days, 10:23,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.00
Tasks: 291 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  0.0%us,  0.3%sy,  0.0%ni, 98.3%id,  1.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:   1792312k total,   288300k used,  1504012k free,    10384k buffers
Swap:  6291452k total,     5380k used,  6286072k free,    14128k cached

PID    USER  PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND           
372007 root  20   0 15160 1336  888 R  0.3  0.1   0:00.33 top                                   
     1 root  20   0 19356  236   88 S  0.0  0.0   0:16.06 init 

... 下麵省略...

下麵就對這些輸出信息做下詳細的說明

系統運行時間和平均負載

top輸出的第一行表示系統的運行時間和平均負載

top - 15:34:12 up 127 days, 10:23,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.00

15:34:12: 表示系統的當前時間是下午15點34分12秒；
up 127 days, 10:23：表示這個Linux系統已經啟動127天多；
2 users：表示當前有兩個用戶登陸系統，可以用who命令查看具體是誰登陸了；
load average: 0.04, 0.03, 0.00:最近1、5和15分鐘內的平均負載

1. load average的含義

這裡我們對這個laod average指標做下詳細說明。

laod average這個指標的含義：在特定時間間隔內運行隊列中(在CPU上運行或者等待運行多少進程)的平均進
程數（狀態是Runnable和running的線程個數的和）。

上面這個解釋可能還是比較難理解。我們拿個實際的列子說明下。比如現在top命令有以下輸出：

load average: 20.14, 22.03, 15.00

20.14 表示從當前時間到過去的一分鐘內大概有 20.14個進程（線程）在等待CPU資源

22.03 表示從當前時間到過去的五分鐘內大概有 22.03個進程（線程）在等待CPU資源

15.00 表示從當前時間到過去的十五分鐘內大概有 15.00個進程（線程）在等待CPU資源

為了更好地理解這個負載的含義，下麵列了一個交通流量的列子。

單核CPU可以想象成單車道

比如每個圓圈都是小汽車，第一種是滿負荷但CPU時間片不用排隊等待正好夠用，第二種是%50空閑，第三個是超負荷50%，後面的就有隊列等待了。

單核CPU，負載數值在0.00-1.00之間正常。

0.00-1.00之間的數字表示此時路況非常良好，沒有擁堵，車輛可以毫無阻礙地通過。
1.00表示道路還算正常，但有可能會惡化並造成擁堵。此時系統已經沒有多餘的資源了，管理員需要進行優化。
1.00以上表示路況不太好了，如果到達2.00表示有橋上車輛一倍數目的車輛正在等待。這種情況你必須進行檢查了。

多核CPU可以想象成多車道

多核CPU的話，負載數值/CPU核數在0.00-1.00之間表示正常。

現實生產中，不會讓負載數值/CPU核數任意接近1的。一般當這個值達到0.8或者0.9時就需要分析分析原因了。當然這個也沒有具體的定論，都是一家之言。

2. load average和CPU利用率的區別（這兩個概念很重要，希望大家仔細看看）

先直接引用下這篇文章中的截圖

上面的列子對CPU使用個CPU做了比較好的解釋，我自己也想了個列子，可能更加形象貼切。

其實，可以將CPU比喻成公司的廁所。比如說你所在的樓層有一個衛生間。每個衛生間有4個坑位（4核CPU）。一般早上的時候資源會比較緊張，在某個時間點，你做了一個統計，你發現在過去的1分鐘，5分鐘和15分鐘內分別有6個人，8個人，8個人正在”使用“廁所（這裡的人數包括等待上廁所和正在上廁所的人數），那兒此時公司廁所的負載就是6.00,8.00和8.00。通過上面的介紹我們發現此時公司廁所是過載的。（這個就是CPU負載的概念）

那麼CPU使用又是什麼意思呢？

還是以剛剛的廁所為列子。以現在的時間點到過去的15分鐘內，你發現有3個同事用了其中一個坑位。時候你採訪了下這個三個同事：在他們使用廁所的過程中多長時間是真的在上廁所？採訪結果是：第一個同事2分鐘上測試+3分鐘玩手機，第二個同事1分鐘上廁所+3分鐘胡思亂想，第三個同事3分鐘上廁所+3分鐘玩手機。

那麼這段時間內這個坑位的利用率就是（2+1+3）/15 = 40%

3. CPU負載和CPU使用率對我們的知道意義

高CPU負載低CPU使用率：可能系統中較多的文件IO和網路IO操作。
高CPU負載高CPU使用率：CPU資源不足
低CPU負載低CPU使用率：系統CPU資源良好，道路非常順暢；
低CPU負載高CPU使用率：這種情況一般都是程式的問題，比如程式中代碼進入死迴圈，有很多自旋操作等。CPU使用率一直過高對CPU傷害比較大。

上面只是列了一些比較常見的情況，具體問題還得具體分析。

任務信息

Tasks: 291 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

Tasks — 任務（進程），系統現在共有 291 個進程，其中處於運行中的有1個，290個在休眠（sleep），stoped狀態的有0個，zombie狀態（僵屍）的有0個。

按 t 可以關閉顯示這個任務信息，再按下 t 可以開啟這個任務信息

CPU狀態

Cpu(s):  0.0%us,  0.3%sy,  0.0%ni, 98.3%id,  1.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st

us 列顯示了用戶模式下所花費 CPU 時間的百分比。us的值比較高時，說明用戶進程消耗的 CPU 時間多，但是如果長期大於50%，需要考慮優化用戶的程式。
sy 列顯示了內核進程所花費的 CPU 時間的百分比。這裡us + sy的參考值為80%，如果us+sy 大於 80%說明可能存在CPU不足。
ni 列顯示了用戶進程空間內改變過優先順序的進程占用CPU百分比。
id 列顯示了 CPU 處在空閑狀態的時間百分比。
wa 列顯示了IO等待所占用的CPU時間的百分比。這裡 wa 的參考值為30%，如果wa超過30%，說明IO等待嚴重，這可能是磁碟大量隨機訪問造成的，也可能磁碟或者磁碟訪問控制器的帶寬瓶頸造成的(主要是塊操作)。這個wa和vmstat中的wa是相同含義。
hi 硬體中斷占用CPU
si 軟體中斷占用CPU
st 丟失時間占用CPU

在後臺開發中需要關註us，sy，id，wa等常用指標。

按數字 1，可以查看CPU的核數和每個CPU的使用情況。

記憶體使用情況

Mem:   1792312k total,   288300k used,  1504012k free,    10384k buffers
Swap:  6291452k total,     5380k used,  6286072k free,    14128k cached

關於這些值表示的具體含義，我在我的博客Linux 記憶體分析工具——free命令中詳細分析過，大家可以參考。

進程的狀態監控

PID    USER  PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND           
372007 root  20   0 15160 1336  888 R  0.3  0.1   0:00.33 top                                   
     1 root  20   0 19356  236   88 S  0.0  0.0   0:16.06 init

PID：進程ID，進程的唯一標識符
USER：進程所有者的實際用戶名。
PR：進程的調度優先順序。這個欄位的一些值是'rt'。這意味這這些進程運行在實時態。
NI：進程的nice值（優先順序）。越小的值意味著越高的優先順序。負值表示高優先順序，正值表示低優先順序
VIRT：進程使用的虛擬記憶體。進程使用的虛擬記憶體總量，單位kb。VIRT=SWAP+RES
RES：駐留記憶體大小。駐留記憶體是任務使用的非交換物理記憶體大小。進程使用的、未被換出的物理記憶體大小，單位kb。RES=CODE+DATA
SHR：SHR是進程使用的共用記憶體。共用記憶體大小，單位kb
S：這個是進程的狀態。它有以下不同的值:
- D - 不可中斷的睡眠態。
- R – 運行態
- S – 睡眠態
- T – 被跟蹤或已停止
- Z – 僵屍態
%CPU：自從上一次更新時到現在任務所使用的CPU時間百分比。
%MEM：進程使用的可用物理記憶體百分比。
TIME+：任務啟動後到現在所使用的全部CPU時間，精確到百分之一秒。
COMMAND：運行進程所使用的命令。進程名稱（命令名/命令行）

還有許多在預設情況下不會顯示的輸出，它們可以顯示進程的頁錯誤、有效組和組ID和其他更多的信息。

按下 f 鍵盤可以調出更多顯示選項。按esc鍵返回top顯示頁。

top的一些命令行參數

-b：批處理模式（batch mode），可輸出到管道、文件。預設情況下-b會一直輸出，可以用-nN指定輸出次數。
-n N：限制輸出次數。
-d N：刷新時間間隔。
-p PID：監控指定進程。
-Hp PID：監控指定進程和進行內線程信息。（比較常用）

top一些交互鍵的說明

進入top頁面後，我們可以進行一些交互操作。下麵是一些交互鍵的說明：

c 顯示完整的命令名。c為Command之意。
d 修改刷新時間。d為Display之意。
u 顯示指定用戶相關進程。u為User之意。
P 按CPU使用排序。P為Processor（處理器）之意。
M 按記憶體使用排序。M為Momery之意。
F 排序（進入新的界面，並選擇排序的目標欄位）。
R 順序或逆序。
H 顯示線程
Z 以多色彩顯示top。