CentOS查看系统负载

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最近在搭建一个服务器系统,需要查询各类系统负载。之前只会用top察看cpu, memory等基本信息。对于其它信息并不了解。所以系统学习之。

1. CPU 占用情况:

1.1: 首先看Process运行时占用CPU的细节:

正如Linux Kernel中所介绍的,Process的状态有3种:

正在被CPU处理,可被CPU处理,blocked状态。

正在被CPU处理:顾名思义,就是process正在占用CPU。

可被CPU处理:即runnable状态,这就意味着它将同其他runnable状态的process等待CPU时间。由schedule程序选择调哪个runnable状态的process进CPU。(这些runnable状态的process的队列叫做作Run Queue)

blocked状态:process可能在等待一个I/O操作获取的数据,或者是一个系统调用的结果

runnable processes的数目和blocked processes的数目可以表现出CPU是否很忙。

另外,很多系统工具会显示一个值: load average。 它就是指running和runnable process的总和。

load average显示的三个数字的时间分别为1分钟,五分钟和十五分钟 的load average数量。

1.2:CPU的上下文切换:

Linux Kernel中有个schedule() 函数。它用来从runnable 队列中挑选出一个process进入CPU,并完成上下文切换(Context Switch)。

当系统做Context Switch时,CPU保存所有old process的context信息并获得new process的所有context信息.Context信息包括大量的linux追踪每个process信息,尤其是一些资源:那些process正在执行,被分配了哪些内存,它打开了那些文件,等等.切换Context会触发大量的信息移动,这是比较高的开销.如果可能的话尽量保持很小的 context switches.

kernel schedule() 触发context switches.为了保证每个process平等的共享CPU时间,kernel周期性中断running的process,看是否有需要作context switches. 如果需要,kernel调度器会开始另外的process而不是让当前的process继续执行,每次的周期性中断或者定时中断都可能触发context switch.每秒定时中断的次数因不同架构和不同的kernel版本而不同(Kernel中的HZ?, Kernel中这个值通常设置为1000) .

$cat .config |grep CONFIG_HZ

可以看到这个值设置为多少。(通常为1000)。 也就是每秒钟1000次时钟中断。

用户态如何察看时钟中断,以前Sam使用:

#cat /proc/interrupts

认为其中中断0 就是时钟中断数。可以利用间隔10秒的差值算出每秒时钟中断数。但现在在多核上好像不适用了。

1.3:CPU状态信息:

us -- User CPU time
The time the CPU has spent running users' processes that are not niced.

非nice过的用户程序所占用的百分比。

sy -- System CPU time
The time the CPU has spent running the kernel and its processes.

kernel和系统调用所占用的百分比。

ni -- Nice CPU time
The time the CPU has spent running users' proccess that have been niced.

被nice过的用户程序所占百分比。

wa -- iowait
Amount of time the CPU has been waiting for I/O to complete.

等待IO操作时所占百分比。

hi -- Hardware IRQ
The amount of time the CPU has been servicing hardware interrupts.

处理硬件中断所用百分比。

si -- Software Interrupts
The amount of time the CPU has been servicing software interrupts.

处理软件中断所用百分比。

st -- Steal Time
The amount of CPU 'stolen' from this virtual machine by the hypervisor for other tasks (such as running another vir??
tual machine).

NICE以及修改process优先级: 见附录1。

1.4:使用top查看CPU状况:

$top -d 1 -c

top有相当强大的功能。不光可以显示当前CPU各个状态下的时间。还可以分别显示多个CPU Core(按1)。以及某个process具体是运行在哪个core上。(按f,j)

如果发现CPU system部分占用太多,可以使用OProfile 工具查看。

如果iowait很高时,则需要具体检查IO部分,如硬盘和网卡等。

1.5: 使用vmstat查看CPU状况:

使用top查看cpu状态时,可以看到CPU在哪些状态下占用较多。以及哪些Process占用较多CPU。

而使用vmstat查看,在CPU实用方面,则有其它信息可看。

$vmstat 1 //每隔1s 输出一次结果

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st

CPU项目下的:us sy id wa st与top下的相似。

procs下则有几项有新意:

r:in run queue

b:blocked for resources I/O, paging etc

如果r 的值持续较大,且连续超过CPU Core的数量,则表明CPU资源严重不足,有很多process在等待CPU, CPU计算能力已经成为瓶颈。

2. 查看其它IO负载:

当使用top或者vmstat发现CPU wa时间多时。 vmstat中发现b列一直比较大的话(超过CPU Core)。则表明IO性能不佳。

IO性能,可以具体查看存储设备和网络设备

Partition察看类型:
很多时候,在察看U盘格式时,Sam 使用fdisk -l。 察看其U盘中partition list以及格式。但其实这个方法并不准确。因为fdisk拿到的值只是在 -t 时修改的值。

例如:我们创建了一个ext3 partition. 但没有使用-t 修改其值为82。则fdisk 还是会显示为 Win95 FAT32.

所以可以使用 blkid。

process优先级及其修改:

当使用top命令时。有2列显示与process的优先级别有关:

PR:Priority.

NI:nice.

PR数值越小,process的优先级约高。

PR(new) = PR(old) + NI

指定和修改porcess优先级,可以使用:nicerenice命令。

$sudo nice -n -10 top -d 1

则看到top的NI=-10

linux nice 命令详解

  功能说明:设置优先权。

  语  法:nice [-n <优先等级>][--help][--version][执行指令]

  补充说明:nice指令可以改变程序执行的优先权等级。

  参  数:-n<优先等级>或-<优先等级>或--adjustment=<优先等级>  设置欲执行的指令的优先权等级。等级的范围从-20-19,其中-20最高,19最低,只有系统管理者可以设置负数的等级。

renice:

renice -10 -p 6200

将pid=6100的process NI 设置为-10

另外:使用top,也可以修改porcess的优先级。

#top -d 1

"r"-->输入进程PID-->输入nice值