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在Linux世界中，系统监控和性能分析工具是系统管理员和开发人员的得力助手。它们能够帮助你深入了解系统的运行情况，解决性能问题，以及优化系统资源的使用。本文将深入研究几个重要的系统监控和性能分析工具：top、htop、vmstat、iostat、sar和dstat。我们将不仅介绍它们的基本用法，还会解释各个参数的含义，以便你更好地利用这些工具监视和分析你的Linux系统。
top 和 htop：监视系统资源和进程
top 是一个基于终端的实时进程查看工具。它通过读取 proc 目录下的系统信息和进程信息，然后将其格式化并在终端上显示。top定期（通常每秒一次）读取这些信息，然后计算和展示CPU利用率、内存使用、进程列表等数据。 htop 也是一个进程查看工具，它在top的基础上提供了更多的交互性和信息展示。htop的内部实现与top类似，但它使用了更多的颜色和可视化效果，使用户更容易理解系统状态。
顶部信息行：
top
：显示当前正在运行的top
命令。17:34:50
：当前系统时间（时:分:秒）。up 0 min,
系统已经运行的时间，即系统启动后经过的时间（天，小时:分钟）。0 users
：当前系统登录的用户数。load average: 0.52, 0.58, 0.59
：系统的平均负载，分别表示1分钟、10分钟和15分钟的平均负载。负载反映了系统中等待执行的进程数量。在多核CPU中，负载应该不高于CPU核心的数量。第二行：
Tasks: 4 total
：总的进程数量。1 running
：正在运行的进程数量。3 sleeping
：休眠中的进程数量。0 stopped
：停止的进程数量。0 zombie
：僵死的进程数量（僵尸进程是已经结束但仍在系统中占用资源的进程）。第三行（CPU利用率）：
%us
：用户空间占用CPU百分比，表示用户进程使用的CPU时间。%sy
：内核空间占用CPU百分比，表示内核操作使用的CPU时间。%ni
：用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比。%id
：空闲CPU百分比，表示系统CPU的空闲时间百分比（越大越空闲）。%wa
：等待I/O操作的CPU百分比。%hi
：CPU处理硬件中断的时间百分比。%si
：CPU处理软件中断的时间百分比。%st
：对于虚拟CPU，表示被虚拟机偷走的CPU时间百分比。第四行（内存信息 - Mem）：
KiB Mem
：物理内存的总量。total
：总的物理内存。used
：已使用的物理内存大小。free
：空闲的物理内存大小。buffers
：用于内核缓存的内存大小。第五行（交换空间信息 - Swap）：
KiB Swap
：交换空间的总大小。total
：总的交换空间大小。used
：已使用的交换空间大小。free
：空闲的交换空间大小。cached
：缓冲的交换空间大小。进程列表：
列表中包括了运行在系统上的各个进程的详细信息，如进程号（PID）、运行用户、优先级（PR）、任务nice值（NI）、虚拟内存大小（VIRT）、物理内存用量（RES）、共享内存用量（SHR）、进程状态（S）、CPU占用百分比（%CPU）、内存占用百分比（%MEM）、累计CPU占用时间（TIME+）和命令名称（COMMAND）。
htop是top的改进版本，提供了更多的交互性和信息展示。
F1：显示帮助。
F4：按命令过滤进程。
F9：发送信号给选定的进程。
vmstat（Virtual Memory Statistics）用于监视虚拟内存的性能。它通过读取 proc/meminfo 文件和 proc/stat 文件来获取内存和CPU的相关信息。vmstat显示这些信息，并计算内存交换、I/O等性能指标。 iostat（Input/Output Statistics）用于监视磁盘I/O性能。它通过读取 proc/diskstats 文件来获取磁盘I/O统计数据。iostat会定期读取这些数据，计算每个磁盘的读写速率、队列长度、等待时间等信息，并将其显示出来。
vmstat指令演示：
这些列分别表示：
procs
：进程信息。r
：正在运行的进程数量。b
：在等待资源的进程数量。memory
：内存使用情况。swpd
：已使用的交换空间大小。free
：空闲物理内存大小。buff
：用于缓冲的内存大小。cache
：用于缓存的内存大小。swap
：交换空间使用情况。si
：从磁盘交换到内存的数据量（swap in）。so
：从内存交换到磁盘的数据量（swap out）。io
：I/O操作。bi
：每秒块设备读操作数（blocks in）。bo
：每秒块设备写操作数（blocks out）。system
：系统相关指标。in
：每秒中断的数量（interrupts）。cs
：每秒上下文切换的数量（context switches）。cpu
：CPU利用率。us
：用户空间占用CPU的百分比。sy
：内核空间占用CPU的百分比。id
：空闲CPU的百分比。wa
：等待I/O操作的CPU的百分比。st
：被虚拟机偷取的CPU的百分比。
这些列分别表示：
avg-cpu
：CPU利用率统计。%user
：用户空间占用CPU的百分比。%nice
：用户空间低优先级进程占用CPU的百分比。%system
：内核空间占用CPU的百分比。%iowait
：等待I/O操作完成的CPU的百分比。%steal
：被虚拟机偷取的CPU的百分比。%idle
：空闲CPU的百分比。Device
：块设备名称。tps
：每秒传输的I/O请求（事务数）。kB_read/s
：每秒从设备读取的数据量（千字节/秒）。kB_wrtn/s
：每秒写入设备的数据量（千字节/秒）。kB_dscd/s
：每秒被丢弃的数据量（千字节/秒）。kB_read
：总的读取数据量。kB_wrtn
：总的写入数据量。kB_dscd
：总的被丢弃的数据量。
sar（System Activity Reporter）是一个强大的系统性能数据采集工具。它通过系统内核的性能计数器来收集各种性能数据，如CPU使用率、内存使用情况、磁盘I/O等。sar默认会将数据写入 /var/log/sa 目录下的文件，供后续分析使用。 dstat 是一个实时系统监控工具，它收集各种性能数据，包括CPU、内存、磁盘、网络等。dstat的内部实现通过读取 /proc 文件系统中的数据，并通过计算和分析这些数据来生成实时性能报告。dstat的优势在于它可以根据需要显示多种性能数据，帮助用户更全面地了解系统状态。
%user：用户态CPU使用率。
%nice：优先级较低的进程使用CPU的百分比。
%system：系统态CPU使用率。
%iowait：等待I/O完成的CPU时间百分比。
%idle：CPU空闲时间百分比。
-c：显示CPU统计信息。
-m：显示内存统计信息。
-n：显示网络统计信息。
以上这些工具将成为你深入了解和优化Linux系统性能的利器。现在，你不仅知道如何使用它们，还明白了它们输出的各个参数的含义。通过监控系统资源和性能，你能更好地维护和管理你的Linux系统，确保其高效稳定地运行。其实linux提供了很多的工具，后面有机会也会进行一些实战演示。
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