Linux Vmstat命令

在本指南中，我们将演示在Linux中使用“vmstat”命令的各种方法。

先决条件：

要执行本指南中演示的步骤，您需要以下组件：

• 配置正确的Linux系统。出于测试目的，请考虑使用Linux VM。
• 访问具有sudo权限的非根用户
• 对命令行界面的基本理解

Linux中的虚拟内存

RAM，或称物理内存，是一种有限的资源，由操作系统分配给正在运行的程序。所有的程序，包括操作系统本身，都需要占用这一空间。

当内存需求超过可用内存时，系统可能会崩溃或程序可能会请求更多内存空间。大多数情况下，这种情况是不受欢迎的。虚拟内存的概念因此应运而生，它允许系统将部分数据存储在硬盘上，以便在需要时交换到RAM。这样，系统可以更有效地管理内存资源，确保程序正常运行，而不会因内存不足而导致崩溃。虚拟内存的使用使得系统在面对内存需求

虚拟内存是计算机系统中的一种技术，它利用硬盘或固态硬盘上的空间来扩展内存的容量，以便在需要时充当额外的内存。虚拟内存实际上是一种将部分硬盘空间用作临时存储的方式，以便在处理器需要更多内存时进行补充。在UNIX和Linux操作系统中，这种技术被称为交换空间，用于管理内存资源的分配和交换。虽然虚拟内存并非真正的物理内存，但它可以提高系统的性能和稳定性，确保系统能够处理更大的工作负荷。

Linux内核将内存块移动到交换空间，并在必要时将其检索回RAM。

虚拟内存的速度通常比物理内存慢，取决于存储设备的性能。但在某些特定硬件设置下（如采用NVMe SSD），虚拟内存的性能可能与RAM相媲美。

vmstat命令

"vmstat"命令是一个用于监视虚拟内存相关信息的实用工具。它可以在所有Linux系统上作为"sysstat"软件包的一部分使用。

“vmstat”的命令结构如下：

$vmstat

基本用法

如果运行时没有任何参数，”vmstat”会打印自上次启动以来的系统信息：

$vmstat

产出分为六个部分：

• procs：当前正在运行的进程的统计信息
  • r：活动进程数
  • b：睡眠过程的数量
• memory：内存使用统计
  • Swpd：虚拟内存总量(交换空间)
  • 空闲：可用交换空间
  • buff：用作临时缓冲存储器的交换空间量
  • 缓存：总缓存内存
• swap：关于交换空间的统计信息
  • si：交换速率
  • 所以：换出的比率
• io：I/O统计
  • bi：从块设备接收的块数
  • bo：发送到块设备的块数
• 系统：日程安排统计
  • in：系统中断计数
  • cs：上下文切换速率
• CPU：各种CPU统计数据
  • 美国：CPU花费在非内核进程上的时间
  • sy：CPU花费在内核进程上的时间
  • id：CPU花费时间空闲
  • wa：CPU花费时间等待I/O操作完成
  • st：虚拟机使用的CPU时间

更改显示单元

默认情况下，”vmstat”以字节为单位报告内存值。要更改单位，请使用”—S”标志：

$vmstat-S

在这里，“vmstat”以MB为单位打印值。

有几个可用的内存单元：

• M：1048576字节（2^20字节）
• M：1000000字节(1000千字节)
• K：1024字节(1兆字节)
• k：1000字节（1字节）

持续统计数据更新

默认情况下，”vmstat”打印一次报告。但是，我们可以指示”vmstat”以指定的时间间隔（以秒为单位）提供连续的报告。

命令结构如下：

$vmstat

例如，要每隔2秒获取更新的统计信息，命令如下：

$vmstat 2

输出不会停止，除非使用“Ctrl + C”手动终止。

或者，我们可以指定”vmstat”来提供特定次数的统计数据：

$vmstat

例如，要获取每2秒更新一次的统计数据，命令如下所示：

$vmstat 2 5

主动和非主动记忆

活动内存指的是进程当前使用的内存空间。另一方面，非活动内存指的是分配给不再运行的进程的内存空间。

使用”vmstat”，我们可以检查正在使用的活动和非活动内存的数量：

$vmstat—a

这里，”buff”和”cache”列分别被”inact”和”active”列替换。

内存和调度

要获取有关内存和调度的更详细报告，请使用以下命令：

$vmstat—s

这里：

• 第1节：这一节介绍基本系统信息，如总物理内存、活动/非活动内存、空闲/缓冲区/缓存内存等。
• 第2节：各种CPU统计数据
  • 非良好CPU节拍：高优先级进程使用CPU的次数。
  • NICE CPU TICK：低优先级进程使用CPU的次数。
  • 系统CPU计数：内核进程使用CPU的次数。
  • Idle CPU ticks：CPU处于空闲状态的次数。
  • IO—wait CPU ticks：CPU等待I/O管理的次数。
  • IRQ：CPU接收中断请求的次数。
  • softirq：CPU接收软件中断请求的次数。
  • 被盗CPU时间：VM窃取CPU时间的次数。
• 第3节：内存分页状态
• 第4节：事件计数器

引导后的叉子

Forks指的是由现有进程产生的进程。要获取fork计数的统计信息，请运行以下命令：

$vmstat-f

磁盘和分区统计

“vmstat”命令还可以提供有关磁盘活动的信息。要获取磁盘活动的快速摘要，请运行以下命令：

$vmstat—D

要获取更详细的磁盘活动报告（包括读/写统计），请改用以下命令：

$vmstat—d

这里：

• 读数
  • total：磁盘读取总数
  • 已合并：组读取总数
  • sectors：读取的sectors总数
  • ms：从磁盘读取数据的总时间（毫秒）
• 写道
  • total：磁盘写入计数
  • 已合并：组写入总数
  • sectors：写入的sectors总数
  • ms：写入磁盘的总时间（毫秒）
• io
  • cur：当前磁盘读/写总数
  • 秒：正在进行的读/写操作所花费的时间量(秒)

“vmstat”命令还可以生成特定磁盘分区的报告。要获取分区报告，请使用以下命令结构：

$vmstat-p

板材统计

板分配是一种有效的对象内存分配机制。与以前的机制相比，slab分配提供了减少内存碎片（由内存分配和解除分配引起的）。

要检查系统的slab统计信息，请使用以下”vmstat”命令：

$sudo vmstat—m

请注意，它需要root权限才能查看统计数据。

这里：

• 缓存：缓存数据的名称
• Num：Num缓存中处于活动状态的对象的数量
• Total：特定缓存中对象的总数
• Size：缓存对象的大小
• Pages：包含缓存对象的内存分页计数

结论

在本指南中，我们展示了使用”vmstat”命令的各种方法。除了虚拟内存外，”vmstat”还可以报告磁盘统计数据、分叉、片等。

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计算快乐！