Linux中如何使用vmstat命令

　　Linux下vmstat 命令可用于報告虛擬內(nèi)存的統(tǒng)計信息，除此之外，vmstat 命令還有很多用法，下面系統(tǒng)之家的小編將給大家做個vmstat 命令的詳細介紹，以便你有個了解。

　　它是對系統(tǒng)的整體情況進行統(tǒng)計，不足之處是無法對某個進程進行深入分析。vmstat 工具提供了一種低開銷的系統(tǒng)性能觀察方式。因為 vmstat 本身就是低開銷工具，在非常高負荷的服務器上，你需要查看并監(jiān)控系統(tǒng)的健康情況，在控制窗口還是能夠使用vmstat 輸出結(jié)果。在學習vmstat命令前，我們先了解一下Linux系統(tǒng)中關于物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存相關信息。

　　物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存區(qū)別：

　　我們知道，直接從物理內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)要比從硬盤讀寫數(shù)據(jù)要快的多，因此，我們希望所有數(shù)據(jù)的讀取和寫入都在內(nèi)存完成，而內(nèi)存是有限的，這樣就引出了物理內(nèi)存與虛擬內(nèi)存的概念。

　　物理內(nèi)存就是系統(tǒng)硬件提供的內(nèi)存大小，是真正的內(nèi)存，相對于物理內(nèi)存，在linux下還有一個虛擬內(nèi)存的概念，虛擬內(nèi)存就是為了滿足物理內(nèi)存的不足而提出的策略，它是利用磁盤空間虛擬出的一塊邏輯內(nèi)存，用作虛擬內(nèi)存的磁盤空間被稱為交換空間（Swap Space）。

　　作為物理內(nèi)存的擴展，linux會在物理內(nèi)存不足時，使用交換分區(qū)的虛擬內(nèi)存，更詳細的說，就是內(nèi)核會將暫時不用的內(nèi)存塊信息寫到交換空間，這樣以來，物理內(nèi)存得到了釋放，這塊內(nèi)存就可以用于其它目的，當需要用到原始的內(nèi)容時，這些信息會被重新從交換空間讀入物理內(nèi)存。

　　linux的內(nèi)存管理采取的是分頁存取機制，為了保證物理內(nèi)存能得到充分的利用，內(nèi)核會在適當?shù)臅r候?qū)⑽锢韮?nèi)存中不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)塊自動交換到虛擬內(nèi)存中，而將經(jīng)常使用的信息保留到物理內(nèi)存。

　　要深入了解linux內(nèi)存運行機制，需要知道下面提到的幾個方面：

　　首先，Linux系統(tǒng)會不時的進行頁面交換操作，以保持盡可能多的空閑物理內(nèi)存，即使并沒有什么事情需要內(nèi)存，Linux也會交換出暫時不用的內(nèi)存頁面。這可以避免等待交換所需的時間。

　　其次，linux進行頁面交換是有條件的，不是所有頁面在不用時都交換到虛擬內(nèi)存，linux內(nèi)核根據(jù)”最近最經(jīng)常使用“算法，僅僅將一些不經(jīng)常使用的頁面文件交換到虛擬內(nèi)存，有時我們會看到這么一個現(xiàn)象：linux物理內(nèi)存還有很多，但是交換空間也使用了很多。其實，這并不奇怪，例如，一個占用很大內(nèi)存的進程運行時，需要耗費很多內(nèi)存資源，此時就會有一些不常用頁面文件被交換到虛擬內(nèi)存中，但后來這個占用很多內(nèi)存資源的進程結(jié)束并釋放了很多內(nèi)存時，剛才被交換出去的頁面文件并不會自動的交換進物理內(nèi)存，除非有這個必要，那么此刻系統(tǒng)物理內(nèi)存就會空閑很多，同時交換空間也在被使用，就出現(xiàn)了剛才所說的現(xiàn)象了。關于這點，不用擔心什么，只要知道是怎么一回事就可以了。

　　最后，交換空間的頁面在使用時會首先被交換到物理內(nèi)存，如果此時沒有足夠的物理內(nèi)存來容納這些頁面，它們又會被馬上交換出去，如此以來，虛擬內(nèi)存中可能沒有足夠空間來存儲這些交換頁面，最終會導致linux出現(xiàn)假死機、服務異常等問題，linux雖然可以在一段時間內(nèi)自行恢復，但是恢復后的系統(tǒng)已經(jīng)基本不可用了。

　　因此，合理規(guī)劃和設計linux內(nèi)存的使用，是非常重要的。

　　虛擬內(nèi)存原理：

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

　　在Linux內(nèi)存管理中，主要是通過“調(diào)頁Paging”和“交換Swapping”來完成上述的內(nèi)存調(diào)度。調(diào)頁算法是將內(nèi)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(nèi)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(nèi)存的過程被稱作Page-In。當內(nèi)核需要一個分頁時，但發(fā)現(xiàn)此分頁不在物理內(nèi)存中（因為已經(jīng)被Page-Out了），此時就發(fā)生了分頁錯誤（Page Fault）。

　　當系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)現(xiàn)可運行內(nèi)存變少時，就會通過Page-Out來釋放一部分物理內(nèi)存。經(jīng)管Page-Out不是經(jīng)常發(fā)生，但是如果Page-out頻繁不斷的發(fā)生，直到當內(nèi)核管理分頁的時間超過運行程式的時間時，系統(tǒng)效能會急劇下降。這時的系統(tǒng)已經(jīng)運行非常慢或進入暫停狀態(tài)，這種狀態(tài)亦被稱作thrashing（顛簸）

　　1．命令格式：

　　代碼如下：

　　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］

　　2．命令功能：

　　用來顯示虛擬內(nèi)存的信息

　　3．命令參數(shù)：

　　-a：顯示活躍和非活躍內(nèi)存

　　-f：顯示從系統(tǒng)啟動至今的fork數(shù)量 。

　　-m：顯示slabinfo

　　-n：只在開始時顯示一次各字段名稱。

　　-s：顯示內(nèi)存相關統(tǒng)計信息及多種系統(tǒng)活動數(shù)量。

　　delay：刷新時間間隔。如果不指定，只顯示一條結(jié)果。

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

　　-d：顯示磁盤相關統(tǒng)計信息。

　　-p：顯示指定磁盤分區(qū)統(tǒng)計信息

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

　　-V：顯示vmstat版本信息。

　　4．使用實例：

　　實例1：顯示虛擬內(nèi)存使用情況

　　命令：vmstat

　　輸出：

　　代碼如下：

　�。踨oot@localhost ~］# vmstat 5 6

　　procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------

　　r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st

　　0 0 0 3029876 199616 690980 0 0 0 2 3 2 0 0 100 0 0

　　0 0 0 3029752 199616 690980 0 0 0 41 1009 39 0 0 100 0 0

　　0 0 0 3029752 199616 690980 0 0 0 3 1004 36 0 0 100 0 0

　　0 0 0 3029752 199616 690980 0 0 0 4 1004 36 0 0 100 0 0

　　0 0 0 3029752 199616 690980 0 0 0 6 1003 33 0 0 100 0 0

　　0 0 0 3029752 199616 690980 0 0 0 5 1003 33 0 0 100 0 0

　　vmstat命令輸出信息詳細說明：

　　字段說明：

　　Procs（進程）：

　　r： 運行隊列中進程數(shù)量

　　b： 等待IO的進程數(shù)量

　　Memory（內(nèi)存）：

　　swpd： 使用虛擬內(nèi)存大小

　　free： 可用內(nèi)存大小

　　buff： 用作緩沖的內(nèi)存大小

　　cache： 用作緩存的內(nèi)存大小

　　Swap：

　　si： 每秒從交換區(qū)寫到內(nèi)存的大小

　　so： 每秒寫入交換區(qū)的內(nèi)存大小

　　IO：（現(xiàn)在的Linux版本塊的大小為1024bytes）

　　bi： 每秒讀取的塊數(shù)

　　bo： 每秒寫入的塊數(shù)

　　系統(tǒng)：

　　in： 每秒中斷數(shù)，包括時鐘中斷。

　　cs： 每秒上下文切換數(shù)。

　　CPU（以百分比表示）：

　　us： 用戶進程執(zhí)行時間（user time）

　　sy： 系統(tǒng)進程執(zhí)行時間（system time）

　　id： 空閑時間（包括IO等待時間），中央處理器的空閑時間 。以百分比表示。

　　wa： 等待IO時間

　　備注： 如果 r經(jīng)常大于 4 ，且id經(jīng)常少于40，表示cpu的負荷很重。如果pi，po 長期不等于0，表示內(nèi)存不足。如果disk 經(jīng)常不等于0， 且在 b中的隊列 大于3， 表示 io性能不好。Linux在具有高穩(wěn)定性、可靠性的同時，具有很好的可伸縮性和擴展性，能夠針對不同的應用和硬件環(huán)境調(diào)整，優(yōu)化出滿足當前應用需要的最佳性能。因此企業(yè)在維護Linux系統(tǒng)、進行系統(tǒng)調(diào)優(yōu)時，了解系統(tǒng)性能分析工具是至關重要的。

　　命令：vmstat 5 5

　　表示在5秒時間內(nèi)進行5次采樣。將得到一個數(shù)據(jù)匯總他能夠反映真正的系統(tǒng)情況。