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Linux系統管理員必備工具系列之vmstat

日期:2017/1/20 17:42:42      編輯:Linux系統常見問題解答

 一、前言

  很顯然從名字中我們就可以知道vmstat是一個查看虛擬內存(Virtual Memory)使用狀況的工具,但是怎樣通過vmstat來發現系統中的瓶頸呢?在回答這個問題前,還是讓我們回顧一下Linux中關於虛擬內存相關內容。

  二、虛擬內存運行原理

  在系統中運行的每個進程都需要使用到內存,但不是每個進程都需要每時每刻使用系統分配的內存空間。當系統運行所需內存超過實際的物理內存,內核會釋放某些進程所占用但未使用的部分或所有物理內存,將這部分資料存儲在磁盤上直到進程下一次調用,並將釋放出的內存提供給有需要的進程使用。

  在Linux內存管理中,主要是通過"調頁Paging"和"交換Swapping"來完成上述的內存調度。調頁算法是將內存中最近不常使用的頁面換到磁盤上,把活動頁面保留在內存中供進程使用。交換技術是將整個進程,而不是部分頁面,全部交換到磁盤上。

  分頁(Page)寫入磁盤的過程被稱作Page-Out,分頁(Page)從磁盤重新回到內存的過程被稱作Page-In.當內核需要一個分頁時,但發現此分頁不在物理內存中(因為已經被Page-Out了),此時就發生了分頁錯誤(Page Fault)。

  當系統內核發現可運行內存變少時,就會通過Page-Out來釋放一部分物理內存。經管Page-Out不是經常發生,但是如果Page-out頻繁不斷的發生,直到當內核管理分頁的時間超過運行程式的時間時,系統效能會急劇下降。這時的系統已經運行非常慢或進入暫停狀態,這種狀態亦被稱作thrashing(顛簸)。

  三、使用vmstat

  1.用法

  vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]

  vmstat [-s] [-n] [-S unit]

  vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]

  vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]

  vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]

  vmstat [-f]

  vmstat [-V]

  -a:顯示活躍和非活躍內存

  -f:顯示從系統啟動至今的fork數量 .

  -m:顯示slabinfo

  -n:只在開始時顯示一次各字段名稱。

  -s:顯示內存相關統計信息及多種系統活動數量。

  delay:刷新時間間隔。如果不指定,只顯示一條結果。

  count:刷新次數。如果不指定刷新次數,但指定了刷新時間間隔,這時刷新次數為無窮。

  -d:顯示磁盤相關統計信息。

  -p:顯示指定磁盤分區統計信息

  -S:使用指定單位顯示。參數有 k 、K 、m 、M ,分別代表1000、1024、1000000、1048576字節(byte)。默認單位為K(1024 bytes)

  -V:顯示vmstat版本信息。

  2.使用說明

  例子1:每2秒輸出一條結果

  字段說明:

  Procs(進程):

  r: 運行隊列中進程數量

  b: 等待IO的進程數量

  Memory(內存):

  swpd: 使用虛擬內存大小

  free: 可用內存大小

  buff: 用作緩沖的內存大小

  cache: 用作緩存的內存大小

  Swap:

  si: 每秒從交換區寫到內存的大小

  so: 每秒寫入交換區的內存大小

  IO:(現在的Linux版本塊的大小為1024bytes)

  bi: 每秒讀取的塊數

  bo: 每秒寫入的塊數

  系統:

  in: 每秒中斷數,包括時鐘中斷。

  cs: 每秒上下文切換數。

  CPU(以百分比表示):

  us: 用戶進程執行時間(user time)

  sy: 系統進程執行時間(system time)

  id: 空閒時間(包括IO等待時間)

  wa: 等待IO時間

  例子2:顯示活躍和非活躍內存

  使用-a選項顯示活躍和非活躍內存時,所顯示的內容除增加inact和active外,其他顯示內容與例子1相同。

  字段說明:

  Memory(內存):

  inact: 非活躍內存大小(當使用-a選項時顯示)

  active: 活躍的內存大小(當使用-a選項時顯示)

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