linux系统top给出的信息都有哪些

Linux新手,个人认为首先就应该了解一下top命令各项的含义.
不用有事就问什么搜索引擎,先看看man top.
top - 16:12:56 up 1 day, 22 min, 4 users, load average: 0.02, 0.04, 0.05
Tasks: 158 total, 1 running, 156 sleeping, 0 stopped, 1 zombie
%Cpu(s): 0.7 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 98.8 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem: 1017912 total, 895892 used, 122020 free, 15312 buffers
KiB Swap: 1045500 total, 19608 used, 1025892 free. 230012 cached Mem

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
5761 eechen 20 0 32144 1548 1076 R 6.2 0.2 0:00.01 top

16:12:56 up 1 day, 22 min, 4 users, load average: 0.02, 0.04, 0.05

这句等同于执行 uptime 命令返回的内容.
16:12:56 是当前时间(date).
up 1 day, 22 min 表示系统已经运行1天又22分钟(uptime -p).
4 users 表示当前登录系统的用户(w,who).
load average 表示系统负载,分别是1分钟,5分钟,15分钟前到现在的负载平均值.
Tasks: 158 total 表示系统的进程数(数目等于ps -ef|wc -l的值减去2),按大写H可以切换到线程模式.
running表示正在运行的进程,sleeping表示睡眠的进程,stopped表示暂停的进程,zombie表示已结束但还没有从进程表中删除的僵尸进程.
total表示总内存,used表示已经使用的内存,free表示空闲的内存,按E可以切换单位.
buffers(Buffer Cache)表示块设备的读写缓冲区占用的内存,cached(Page Cache)表示文件系统缓存占用的内存.
buffers:块设备缓冲 cached:文件系统缓存
如果cached的值很大,说明cache住的文件数很多.如果频繁访问到的文件都能被cache住,那么磁盘的读I/O就非常小.
所谓块设备是指对其信息的存取以"块"为单位,如通常的光盘,硬磁盘,软磁盘,磁带等,块长取512字节或1024字节或4096字节.
块设备可以直接通过块设备特别文件来访问,为了提高数据传输效率,块设备驱动程序内部采用块缓冲技术.
Swap是交换空间,交换空间在物理内存(RAM)被充满时被使用.
如果系统需要更多的内存资源,而物理内存已经充满,内存中不活跃的页就会被移到交换空间去.
虽然交换空间可以为带有少量内存的机器提供帮助,但是这种方法不应该被当做是对内存的取代.
交换空间位于硬盘驱动器上,它比进入物理内存要慢.
load average的理解:
load average指的是处于task_running或task_uninterruptible状态的进程(或线程)数的平均值.
处于task_running状态的进程(或线程),可能正在使用CPU或排队等待使用CPU.
处于task_uninterruptible状态的进程(或线程),可能正在等待I/O,比如等待磁盘I/O.这时I/O等待占用的CPU时间百分比iowait(wa)可能会比较高.
sudo strace -p `pidof top` 可见top从/proc读取了很多信息.
man proc 查看 /proc/loadavg 的说明:
man proc | col -b > proc.txt
/proc/loadavg 内容:
0.22 0.13 0.14 2/374 5306

0.22 0.13 0.14表示在过去的1分钟,5分钟,15分钟,
正在运行(task_running)或等待IO(task_uninterruptible)的任务的数量.
2/374中的2表示当前运行的线程数,374则表示系统当前存在的内核调度实体(进程/线程)的数量.
5306是系统最近创建的进程PID编号.
又比如:
load average: 31.09, 29.87, 29.92

表示在过去的1分钟,5分钟,15分钟的时间里,CPU任务队列中平均有30个程序(这里应该是30个Java线程)在使用CPU.
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
20248 root 20 0 0.227t 0.012t 18748 S 3090 5.2 29812:58 java

Java进程的CPU使用率%CPU达到3090%,表示这个Java进程正在使用31个CPU核心,
这样对上了上面load average得出的数据,也就是有30个左右的Java线程正在使用30个CPU核心.
按H(区分大小写)切换到线程模式,因为一个线程最多只能使用一个核心,所以线程模式下显示的CPU使用率不会超过100%.
当CPU和磁盘都忙不过来的时候,开再多的进程也没有任何意义,只会徒增CPU上下文切换和磁盘I/O等待,得不偿失.
系统负载高,普遍是因为系统进程数太多,I/O太多导致的.
load average小于1表示系统空闲,大于1表示系统开始繁忙.
Linux服务器的任务(进程)数量保持在200个以下是比较好的,最好不要超过300个.
us, user : time running un-niced user processes 用户空间进程占用CPU时间百分比
sy, system : time running kernel processes 内核进程占用CPU时间百分比
ni, nice : time running niced user processes 用户空间内改变过优先级的进程占用CPU时间百分比
id, idle : time spent in the kernel idle handler 空闲CPU时间百分比(100%表示系统完全空闲)
wa, iowait : time waiting for I/O completion I/O等待占用的CPU时间百分比
hi : time spent servicing hardware interrupts 硬件中断占用CPU时间百分比
si : time spent servicing software interrupts 软件中断占用CPU时间百分比
st : time stolen from this vm by the hypervisor 虚拟化hypervisor从当前虚拟机vm偷走的时间
如果st这个值很高的话,说明你的VPS提供商的CPU资源有限,而你没能抢过别人,很有可能就是VPS提供商超售了.

按F选择要显示的列和查看每列的含义,默认有下面这些列:
PID = Process Id
USER = Effective User Name
PR = Priority PR和NI的值越高越友好即越不竞争资源,比如PR 20和NI 0,另外,PR=NI+20.
NI = Nice Value 负值表示高优先级,正值表示低优先级,比如kworker的NI为-20,PR为0.
VIRT = Virtual Image (KiB)
RES = Resident Size (KiB) 常驻内存,按E切换单位.
SHR = Shared Memory (KiB)
S = Process Status
%CPU = CPU Usage 四核处理器在Tasks模式下满载为400%,在Threads模式(按H切换)下满载为100%(一个线程最多只能使用一个核心).按Shift+P按CPU使用率排序.
%MEM = Memory Usage (RES) 满载为100%,按Shift+M按RES内存排序.
TIME+ = CPU Time, hundredths 进程使用的CPU时间总计.比如2:32.45代表2分钟32.45秒.
COMMAND = Command Name/Line

按F进入域管理窗口后按A可以切换显示模式,按空格选中要显示的列,按S按指定列排序,用向右方向键选中列后可以调整顺序.修改后按Shift+W保存设置到~/.toprc文件.
top里面按Shift+M是按内存排序,按E是切换内存单位,按Shfit+W保存设置.
然后执行top -n1 -b可以看到按内存排序的所有进程的信息.
或者ps后用sort排序:
ps aux | sort -k4nr | head -n5

top里按C或者使用-c参数可以看到进程的绝对路径和启动参数,就可以得到类似ps -ef和ps aux提供的信息了.
看进程路径: top -p `pidof firefox` -c -n1
看进程线程: top -p `pidof firefox` -H -n1

Linux Process Status:
http://blog.csdn.net/tianlesoftware/article/details/6457487
R (task_running) : 可执行状态
S (task_interruptible): 可中断的睡眠状态
D (task_uninterruptible): 不可中断的睡眠状态
T (task_stopped or task_traced): 暂停状态或跟踪状态
Z (task_dead - exit_zombie): 退出状态,进程成为僵尸进程
X (task_dead - exit_dead): 退出状态,进程即将被销毁
running进程:
只有在该状态的进程才可能在CPU上运行。
而同一时刻可能有多个进程处于可执行状态，这些进程的task_struct结构（进程控制块）被放入对应CPU的可执行队列中（一个进程最多只能出现在一个CPU的可执行队列中）。
进程调度器的任务就是从各个CPU的可执行队列中分别选择一个进程在该CPU上运行。
很多操作系统教科书将正在CPU上执行的进程定义为RUNNING状态、而将可执行但是尚未被调度执行的进程定义为READY状态，这两种状态在Linux下统一为TASK_RUNNING状态。
sleeping进程:
处于这个状态的进程因为等待某某事件的发生（比如等待socket连接、等待信号量），而被挂起。
这些进程的task_struct结构被放入对应事件的等待队列中。当这些事件发生时（由外部中断触发、或由其他进程触发），对应的等待队列中的一个或多个进程将被唤醒。
通过ps命令我们会看到，一般情况下，进程列表中的绝大多数进程都处于task_interruptible状态（除非机器的负载很高）。
毕竟CPU就这么一两个，进程动辄几十上百个，如果不是绝大多数进程都在睡眠，CPU又怎么响应得过来。
stopped进程:
向进程发送一个sigstop信号，它就会因响应该信号而进入task_stopped状态，除非该进程本身处于task_uninterruptible状态而不响应信号。
sigstop与sigkill信号一样，是非常强制的。不允许用户进程通过signal系列的系统调用重新设置对应的信号处理函数。
向进程发送一个sigcont信号，可以让其从task_stopped状态恢复到task_running状态。
当进程正在被跟踪时，它处于task_traced这个特殊的状态。“正在被跟踪”指的是进程暂停下来，等待跟踪它的进程对它进行操作。
比如在gdb中对被跟踪的进程下一个断点，进程在断点处停下来的时候就处于task_traced状态。而在其他时候，被跟踪的进程还是处于前面提到的那些状态。
对于进程本身来说，task_stopped和task_traced状态很类似，都是表示进程暂停下来。
而task_traced状态相当于在task_stopped之上多了一层保护，处于task_traced状态的进程不能响应sigcont信号而被唤醒。
只能等到调试进程通过ptrace系统调用执行ptrace_cont、ptrace_detach等操作（通过ptrace系统调用的参数指定操作），或调试进程退出，被调试的进程才能恢复task_running状态。
zombie进程:
在Linux进程的状态中，僵尸进程是非常特殊的一种，它是已经结束了的进程，但是没有从进程表中删除。
太多了会导致进程表里面条目满了，进而导致系统崩溃，倒是不占用其他系统资源。
它已经放弃了几乎所有内存空间，没有任何可执行代码，也不能被调度，
仅仅在进程列表中保留一个位置，记载该进程的退出状态等信息供其他进程收集，除此之外，僵尸进程不再占有任何内存空间。
进程在退出的过程中，处于TASK_DEAD状态。在这个退出过程中，进程占有的所有资源将被回收，除了task_struct结构（以及少数资源）以外。
于是进程就只剩下task_struct这么个空壳，故称为僵尸。
之所以保留task_struct，是因为task_struct里面保存了进程的退出码、以及一些统计信息。
而其父进程很可能会关心这些信息。比如在shell中，$?变量就保存了最后一个退出的前台进程的退出码，而这个退出码往往被作为if语句的判断条件。
当然，内核也可以将这些信息保存在别的地方，而将task_struct结构释放掉，以节省一些空间。
但是使用task_struct结构更为方便，因为在内核中已经建立了从pid到task_struct查找关系，还有进程间的父子关系。
释放掉task_struct，则需要建立一些新的数据结构，以便让父进程找到它的子进程的退出信息。
子进程在退出的过程中，内核会给其父进程发送一个信号，通知父进程来“收尸”。
父进程可以通过wait系列的系统调用（如wait4、waitid）来等待某个或某些子进程的退出，并获取它的退出信息。
然后wait系列的系统调用会顺便将子进程的尸体（task_struct）也释放掉。
这个信号默认是SIGCHLD，但是在通过clone系统调用创建子进程时，可以设置这个信号。
如果他的父进程没安装SIGCHLD信号处理函数调用wait或waitpid()等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，那么它就一直保持僵尸状态，子进程的尸体（task_struct）也就无法释放掉。
如果这时父进程结束了，那么init进程自动会接手这个子进程，为它收尸，它还是能被清除的。
但是如果如果父进程是一个循环，不会结束，那么子进程就会一直保持僵尸状态，这就是为什么系统中有时会有很多的僵尸进程。
当进程退出的时候，会将它的所有子进程都托管给别的进程（使之成为别的进程的子进程）。
托管的进程可能是退出进程所在进程组的下一个进程（如果存在的话），或者是1号进程。
所以每个进程、每时每刻都有父进程存在。除非它是1号进程。1号进程，pid为1的进程，又称init进程。
Linux系统启动后，第一个被创建的用户态进程就是init进程。它有两项使命：
1、执行系统初始化脚本，创建一系列的进程（它们都是init进程的子孙）；
2、在一个死循环中等待其子进程的退出事件，并调用waitid系统调用来完成“收尸”工作；
init进程不会被暂停、也不会被杀死（这是由内核来保证的）。它在等待子进程退出的过程中处于task_interruptible状态，“收尸”过程中则处于task_running状态。