良许Linux教程网 干货合集 详解Linux下cpustat的安装和使用方法

详解Linux下cpustat的安装和使用方法

cpustat 是 Linux下用Go编写的系统性能测量程序,它通过使用 “用于分析任意系统的性能的方法(USE)”,以有效的方式显示 CPU 利用率和饱和度,本篇文章重点为大家讲解一下Linux下cpustat的安装和使用方法,有需要的小伙伴可以参考一下。

详解Linux下cpustat的安装和使用方法

它高频率对系统中运行的每个进程进行取样,然后以较低的频率汇总这些样本。例如,它能够每 200ms 测量一次每个进程,然后每 5 秒汇总这些样本,包括某些度量的最小/平均/最大值(min/avg/max)。

如何在 Linux 中安装 cpustat

为了使用 cpustat,你的 Linux 系统中必须安装有 Go 语言(GoLang),如果你还没有安装它,点击下面的链接逐步安装 GoLang:

  • 在 Linux 下安装 GoLang(Go 编程语言)

安装完 Go 以后,输入下面的 go get 命令安装 cpustat,这个命令会将 cpustat 二进制文件安装到你的 GOBIN 变量(所指的路径):

# go get github.com/uber-common/cpustat

如何在 Linux 中使用 cpustat

安装过程完成后,如果你不是以 root 用户控制系统,像下面这样使用 sudo 命令获取 root 权限运行 cpustat,否则会出现下面显示的错误信息:

$GOBIN/cpustat
This program uses the netlink taskstats interface, so it must be run as root.

注意:想要像你系统中已经安装的其它 Go 程序那样运行 cpustat,你需要把 GOBIN 变量添加到 PATH 环境变量。打开下面的链接学习如何在 Linux 中设置 PATH 变量。

cpustat 是这样工作的:在每个时间间隔查询 /proc 目录获取当前进程 ID 列表,然后:

  1. 对于每个 PID,读取 /proc/pid/stat,然后计算和前一个样本的差别。
  2. 如果是一个新的 PID,读取 /proc/pid/cmdline。
  3. 对于每个 PID,发送 netlink 消息获取 taskstat,计算和前一个样本的差别。
  4. 读取 /proc/stat 获取总的系统统计信息。

根据获取所有这些统计信息所花费的时间,会调整每个休息间隔。另外,通过每次取样之间实际经过的时间,每个样本也会记录它用于测量的时间。这可用于计算 cpustat 自身的延迟。

当不带任何参数运行时,cpustat 默认会显示以下信息:样本间隔:200ms;汇总间隔:2s(10 个样本);显示前 10 个进程;用户过滤器:all;pid 过滤器:all。正如下面截图所示:

$ sudo $GOBIN/cpustat
10分钟学习cpustat命令10分钟学习cpustat命令
10分钟学习cpustat命令10分钟学习cpustat命令

cpustat – 监控 Linux CPU 使用

在上面的输出中,之前显示的系统范围的度量字段意义如下:

  1. usr – 用户模式运行时间占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
  2. sys – 系统模式运行时间占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
  3. nice – 用户模式低优先级运行时间占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
  4. idle – 用户模式空闲时间占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
  5. iowait – 等待磁盘 IO 的 min/avg/max 延迟时间。
  6. prun – 处于可运行状态的 min/avg/max 进程数量(同“平均负载”一样)。
  7. pblock – 被磁盘 IO 阻塞的 min/avg/max 进程数量。
  8. pstat – 在本次汇总间隔里启动的进程/线程数目。

同样还是上面的输出,对于一个进程,不同列的意思分别是:

  1. name – 从 /proc/pid/stat 或 /proc/pid/cmdline 获取的进程名称。
  2. pid – 进程 ID,也被用作 “tgid” (线程组 ID)。
  3. min – 该 pid 的用户模式+系统模式时间的最小样本,取自 /proc/pid/stat。比率是 CPU 的百分比。
  4. max – 该 pid 的用户模式+系统模式时间的最大样本,取自 /proc/pid/stat。
  5. usr – 在汇总期间该 pid 的平均用户模式运行时间,取自 /proc/pid/stat。
  6. sys – 在汇总期间该 pid 的平均系统模式运行时间,取自 /proc/pid/stat。
  7. nice – 表示该进程的当前 “nice” 值,取自 /proc/pid/stat。值越高表示越好(nicer)。
  8. runq – 进程和它所有线程可运行但等待运行的时间,通过 netlink 取自 taskstats。比率是 CPU 的百分比。
  9. iow – 进程和它所有线程被磁盘 IO 阻塞的时间,通过 netlink 取自 taskstats。比率是 CPU 的百分比,对整个汇总间隔平均。
  10. swap – 进程和它所有线程等待被换入(swap in)的时间,通过 netlink 取自 taskstats。Scale 是 CPU 的百分比,对整个汇总间隔平均。
  11. vcx 和 icx – 在汇总间隔期间进程和它的所有线程自动上下文切换总的次数,通过 netlink 取自 taskstats。
  12. rss – 从 /proc/pid/stat 获取的当前 RSS 值。它是指该进程正在使用的内存数量。
  13. ctime – 在汇总间隔期间等待子进程退出的用户模式+系统模式 CPU 时间总和,取自 /proc/pid/stat。 注意长时间运行的子进程可能导致混淆这个值,因为只有在子进程退出后才会报告时间。但是,这对于计算高频 cron 任务以及 CPU 时间经常被多个子进程使用的健康检查非常有帮助。
  14. thrd – 汇总间隔最后线程的数目,取自 /proc/pid/stat。
  15. sam – 在这个汇总间隔期间该进程的样本数目。最近启动或退出的进程可能看起来比汇总间隔的样本数目少。

下面的命令显示了系统中运行的前 10 个 root 用户进程:

$ sudo $GOBIN/cpustat -u root
10分钟学习cpustat命令10分钟学习cpustat命令
10分钟学习cpustat命令10分钟学习cpustat命令

查找 root 用户正在运行的进程

要想用更好看的终端模式显示输出,像下面这样用 -t 选项:

$ sudo $GOBIN/cpustat -u root -t
10分钟学习cpustat命令10分钟学习cpustat命令
10分钟学习cpustat命令10分钟学习cpustat命令

root 用户正在运行的进程

要查看前 x 个进程(默认是 10),你可以使用 -n 选项,下面的命令显示了系统中 正在运行的前 20 个进程:

$ sudo $GOBIN/cpustat -n 20

你也可以像下面这样使用 -cpuprofile 选项将 CPU 信息写到文件,然后用 cat 命令查看文件:

$ sudo $GOBIN/cpustat -cpuprofile cpuprof.txt
$ cat cpuprof.txt

要显示帮助信息,像下面这样使用 -h 选项:

$ sudo $GOBIN/cpustat -h

可以从 cpustat 的 Github 仓库:https://github.com/uber-common/cpustat 查阅其它资料。

就是这些!在这篇文章中,我们向你展示了如何安装和使用 cpustat,Linux 下的一个有用的系统性能测量工具。通过下面的评论框和我们分享你的想法吧。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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