查看Linux资源使用率（内存、CPU、硬盘）

1、 一般情况下大家查看系统内存使用情况都会用到free -m或free –g 命令来查看（如图）

但是多数情况大家对如何得出准确的内存使用率有些迷惑，因为多数的linux系统在free命令后会发现free（剩余）的内存很少，而自己又没有开过多的程序或服务。对于上述的情况，正确的解释是：linux的内存管理机制与windows的有所不同。具体的机制我们无需知道，我们需要知道的是，linux的内存管理机制的思想包括（不敢说就是）内存利用率最大化。内核会把剩余的内存申请为cached，而cached不属于free范畴。当系统运行时间较久，会发现cached很大，对于有频繁文件读写操作的系统，这种现象会更加明显。直观的看，此时free的内存会非常小，但并不代表可用的内存小，当一个程序需要申请较大的内存时，如果free的内存不够，内核会把部分cached的内存回收，回收的内存再分配给应用程序。所以对于linux系统，可用于分配的内存不只是free的内存，还包括cached的内存（其实还包括buffers）。对操作系统来说，Buffers和Cached是已经被使用的(上图Mem:这一行)1 MemFree=total-used2 2G=62G-60G对应用程序来说（上图）1 MemFree=buffers+cached+free2 41G=2G+0G+39G由于不同的linux发行版，在系统制作过程中会修改部分源码。一般的系统（如Debian）使用free命令和读取meminfo文件两种方式计算的内存使用率是相同的。但是对于部分系统，如SUSE（并不确定是每个版本的都是，这里指SUSE Enterprise Server 11），其在free命令回显的结果中，cached部分的值并不等于meminfo文件中的cached所显示的值，而是等于meminfo文件中cached部分和SReclaimable部分之和。也就是说，debian之类的系统为：可用内存=free的内存+cached的内存+buffers的内存 （上图Mem:这一行）而SUSE之类的系统则为：可用内存=free的内存+cached的内存+buffers的内存+SReclaimable的内存

Linux服务器内存监控攻略内存是Linux内核所管理的最重要的资源之一。内存管理系统是操作系统中最为重要的部分，因为系统的物理内存总是少于系统所需要的内存数量。虚拟内存就是为了克服这个矛盾而采用的策略。系统的虚拟内存通过在各个进程之间共享内存而使系统看起来有多于实际内存的内存容量。Linux支持虚拟内存, 就是使用磁盘作为RAM的扩展，使可用内存相应地有效扩大。核心把当前不用的内存块存到硬盘，腾出内存给其他目的。当原来的内容又要使用时，再读回内存。一、内存使用情况监测

（1）实时监控内存使用情况在命令行使用“Free”命令能够监控内存使用情况＃free             total       used       free     shared    buffers     cachedMem:        256024     192284      63740          0      10676     101004-/+ buffers/cache:      80604     175420Swap:       522072          0     522072上面给出了一个256兆的RAM和512兆交换空间的系统情况。第三行输出(Mem:)显示物理内存。total列不显示核心使用的物理内存(通常大约1MB)。used列显示被使用的内存总额(第二行不计缓冲)。 free列显示全部没使用的内存。Shared列显示多个进程共享的内存总额。Buffers列显示磁盘缓存的当前大小。第五行(Swap:)对对换空间，显示的信息类似上面。假如这行为全0，那么没使用对换空间。在缺省的状态下，free命令以千字节(也就是1024字节为单位)来显示内存使用情况。能够使用?h参数以字节为单位显示内存使用情况，或能够使用?m参数以兆字节为单位显示内存使用情况。还能够通过?s参数使用命令来不间断地监控内存使用情况：＃free ?b ?s2         这个命令将会在终端窗口中连续不断地报告内存的使用情况，每2秒钟更新一次。（2）组合watch? free命令用来实时监控内存使用情况：#watch -n 2 -d freeEvery 2.0s: free                                        Fri Jul 6 06:06:12 2007             total       used       free     shared    buffers     cachedMem:        233356     218616      14740          0       5560      64784-/+ buffers/cache:     148272      85084Swap:       622584       6656     615928watch命令会每两秒执行 free一次，执行前会清除屏幕，在同样位置显示数据。因为 watch命令不会卷动屏幕，所以适合出长时间的监测内存使用率。能够使用 -n选项，控制执行的频率；也能够利用 -d选项，让命令将每次不同的地方显示出来。Watch命令会一直执行，直到您按下 [Ctrl]-[C] 为止。二、虚拟内存的概念（1）Linux虚拟内存实现机制Linux虚拟内存的实现需要六种机制的支持：地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制、内存共享机制。首先内存管理程式通过映射机制把用户程式的逻辑地址映射到物理地址，在用户程式运行时假如发现程式中要用的虚地址没有对应的物理内存时，就发出了请求页需要；假如有空闲的内存可供分配，就请求分配内存(于是用到了内存的分配和回收)，并把正在使用的物理页记录在缓存中(使用了缓存机制)。 假如没有足够的内存可供分配，那么就调用交换机制，腾出一部分内存。另外在地址映射中要通过TLB(翻译后援存储器)来寻找物理页；交换机制中也要用到交换缓存，并且把物理页内容交换到交换文档中后也要修改页表来映射文档地址。

（2）虚拟内存容量设定

也许有人告诉您，应该分配2倍于物理内存的虚拟内存，但这是个不固定的规律。假如您的物理保存比较小，能够这样设定。假如您有1G物理内存或更多的话，能够缩小一下虚拟内存。Linux会把大量的内存用做Cache的,但在资源紧张时回收回.。您只要看到swap为0或很小就能够放心了,因为内存放着不用才是最大的浪费。三、使甩vmstat命令监控虚拟内存使用情况vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控。他是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。通常使用vmstat 5 5（表示在5秒时间内进行5次采样）命令测试。将得到一个数据汇总他能够反映真正的系统情况。＃vmstat 5 5procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----r b   swpd   free   buff cache   si   so    bi    bo   in    cs us sy id wa1 0 62792   3460   9116 88092    6   30   189    89 1061   569 17 28 54 20 0 62792   3400   9124 88092    0    0     0    14 884   434 4 14 81 00 0 62792   3400   9132 88092    0    0     0    14 877   424 4 15 81 01 0 62792   3400   9140 88092    0    0     0    14 868   418 6 20 74 01 0 62792   3400   9148 88092    0    0     0    15 847   400 9 25 67 0vmstat命令输出分成六个部分：(1)进程procs：r：在运行队列中等待的进程数 。b：在等待io的进程数 。(2)内存memoy：swpd：现时可用的交换内存（单位KB）。free：空闲的内存（单位KB）。buff: 缓冲去中的内存数（单位：KB）。cache：被用来做为高速缓存的内存数（单位：KB）。（3） swap交换页面si: 从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：KB/秒。so: 从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒。(4) io块设备:bi: 发送到块设备的块数，单位：块/秒。bo: 从块设备接收到的块数，单位：块/秒。(5)system系统：in: 每秒的中断数，包括时钟中断。cs: 每秒的环境（上下文）转换次数。（6）cpu中央处理器：cs：用户进程使用的时间 。以百分比表示。sy：系统进程使用的时间。 以百分比表示。id：中央处理器的空闲时间 。以百分比表示。假如 r经常大于 4 ，且id经常小于40，表示中央处理器的负荷很重。 假如bi，bo 长期不等于0，表示物理内存容量太小。

四、Linux 服务器的内存泄露和回收内存的方法1、内存泄漏的定义：  一般我们常说的内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程式从堆中分配的，大小任意的（内存块的大小能够在程式运行期决定），使用完后必须显示释放的内存。应用程式一般使用malloc，realloc，new等函数从堆中分配到一块内存，使用完后，程式必须负责相应的调用free或delete释放该内存块，否则，这块内存就不能被再次使用，我们就说这块内存泄漏了。2、内存泄露的危害从用户使用程式的角度来看，内存泄漏本身不会产生什么危害，作为一般的用户，根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积，这会最终消耗尽系统任何的内存。从这个角度来说，一次性内存泄漏并没有什么危害，因为他不会堆积，而隐式内存泄漏危害性则很大，因为较之于常发性和偶发性内存泄漏他更难被检测到。存在内存泄漏问题的程式除了会占用更多的内存外，还会使程式的性能急剧下降。对于服务器而言，假如出现这种情况，即使系统不崩溃，也会严重影响使用。3、内存泄露的检测和回收对于内存溢出之类的麻烦可能大家在编写指针比较多的复杂的程式的时候就会碰到。在 Linux 或 unix 下，C、C＋＋语言是最使用工具。但是我们的 C++ 程式缺乏相应的手段来检测内存信息，而只能使用 top 指令观察进程的动态内存总额。而且程式退出时，我们无法获知任何内存泄漏信息。        使用kill命令使用Linux命令回收内存，我们能够使用Ps、Kill两个命令检测内存使用情况和进行回收。在使用终极用户权限时使用命令“Ps”，他会列出任何正在运行的程式名称，和对应的进程号（PID）。Kill命令的工作原理是：向Linux操作系统的内核送出一个系统操作信号和程式的进程号（PID）。应用例子：为了高效率回收内存能够使用命令ps 参数v：[root@www ~]# ps vPID TTY      STAT   TIME MAJFL   TRS   DRS   RSS %MEM COMMAND2542 tty1     Ss+    0:00      0     8 1627   428 0.1 /sbin/mingetty tty12543 tty2     Ss+    0:00      0     8 1631   428 0.1 /sbin/mingetty tty22547 tty3     Ss+    0:00      0     8 1631   432 0.1 /sbin/mingetty tty32548 tty4     Ss+    0:00      0     8 1627   428 0.1 /sbin/mingetty tty42574 tty5     Ss+    0:00      0     8 1631   432 0.1 /sbin/mingetty tty52587 tty6     Ss+    0:00      0     8 1627   424 0.1 /sbin/mingetty tty62657 tty7     Ss+    1:18     12 1710 29981 7040 3.0 /usr/bin/Xorg :0 -br -a2670 pts/2    Ss     0:01      2   682 6213 1496 0.6 -bash3008 pts/4    Ss     0:00      2   682 6221 1472 0.6 /bin/bash3029 pts/4    S+     0:00      2    32 1783   548 0.2 ping 192.168.1.123030 pts/2    R+     0:00      2    73 5134   768 0.3 ps v然后假如想回收Ping命令的内存的话，使用命令：＃ Kill －9 3029

在Linux系统中，我们经常用free命令来查看系统内存的使用状态。在一个RHEL6的系统上，free命令的显示内容大概是这样一个状态：

这里的默认显示单位是kb，我的服务器是128G内存，所以数字显得比较大。这个命令几乎是每一个使用过Linux的人必会的命令，但越是这样的命令，似乎真正明白的人越少（我是说比例越少）。一般情况下，对此命令输出的理解可以分这几个层次：

不了解。这样的人的第一反应是：天啊，内存用了好多，70个多G，可是我几乎没有运行什么大程序啊？为什么会这样？Linux好占内存！

自以为很了解。这样的人一般评估过会说：嗯，根据我专业的眼光看的出来，内存才用了17G左右，还有很多剩余内存可用。buffers/cache占用的较多，说明系统中有进程曾经读写过文件，但是不要紧，这部分内存是当空闲来用的。

真的很了解。这种人的反应反而让人感觉最不懂Linux，他们的反应是：free显示的是这样，好吧我知道了。神马？你问我这些内存够不够，我当然不知道啦！我特么怎么知道你程序怎么写的？

根据目前网络上技术文档的内容，我相信绝大多数了解一点Linux的人应该处在第二种层次。大家普遍认为，buffers和cached所占用的内存空间是可以在内存压力较大的时候被释放当做空闲空间用的。但真的是这样么？在论证这个题目之前，我们先简要介绍一下buffers和cached是什么意思：

buffer和cache是两个在计算机技术中被用滥的名词，放在不通语境下会有不同的意义。在Linux的内存管理中，这里的buffer指Linux内存的：Buffer cache。这里的cache指Linux内存中的：Page cache。翻译成中文可以叫做缓冲区缓存和页面缓存。在历史上，它们一个（buffer）被用来当成对io设备写的缓存，而另一个（cache）被用来当作对io设备的读缓存，这里的io设备，主要指的是块设备文件和文件系统上的普通文件。但是现在，它们的意义已经不一样了。在当前的内核中，page cache顾名思义就是针对内存页的缓存，说白了就是，如果有内存是以page进行分配管理的，都可以使用page cache作为其缓存来管理使用。当然，不是所有的内存都是以页（page）进行管理的，也有很多是针对块（block）进行管理的，这部分内存使用如果要用到cache功能，则都集中到buffer cache中来使用。（从这个角度出发，是不是buffer cache改名叫做block cache更好？）然而，也不是所有块（block）都有固定长度，系统上块的长度主要是根据所使用的块设备决定的，而页长度在X86上无论是32位还是64位都是4k。

明白了这两套缓存系统的区别，就可以理解它们究竟都可以用来做什么了。

Page cache主要用来作为文件系统上的文件数据的缓存来用，尤其是针对当进程对文件有read／write操作的时候。如果你仔细想想的话，作为可以映射文件到内存的系统调用：mmap是不是很自然的也应该用到page cache？在当前的系统实现里，page cache也被作为其它文件类型的缓存设备来用，所以事实上page cache也负责了大部分的块设备文件的缓存工作。

什么是buffer cache

Buffer cache则主要是设计用来在系统对块设备进行读写的时候，对块进行数据缓存的系统来使用。这意味着某些对块的操作会使用buffer cache进行缓存，比如我们在格式化文件系统的时候。一般情况下两个缓存系统是一起配合使用的，比如当我们对一个文件进行写操作的时候，page cache的内容会被改变，而buffer cache则可以用来将page标记为不同的缓冲区，并记录是哪一个缓冲区被修改了。这样，内核在后续执行脏数据的回写（writeback）时，就不用将整个page写回，而只需要写回修改的部分即可。

Linux内核会在内存将要耗尽的时候，触发内存回收的工作，以便释放出内存给急需内存的进程使用。一般情况下，这个操作中主要的内存释放都来自于对buffer／cache的释放。尤其是被使用更多的cache空间。既然它主要用来做缓存，只是在内存够用的时候加快进程对文件的读写速度，那么在内存压力较大的情况下，当然有必要清空释放cache，作为free空间分给相关进程使用。所以一般情况下，我们认为buffer/cache空间可以被释放，这个理解是正确的。

但是这种清缓存的工作也并不是没有成本。理解cache是干什么的就可以明白清缓存必须保证cache中的数据跟对应文件中的数据一致，才能对cache进行释放。所以伴随着cache清除的行为的，一般都是系统IO飙高。因为内核要对比cache中的数据和对应硬盘文件上的数据是否一致，如果不一致需要写回，之后才能回收。

在系统中除了内存将被耗尽的时候可以清缓存以外，我们还可以使用下面这个文件来人工触发缓存清除的操作：

方法是：

当然，这个文件可以设置的值分别为1、2、3。它们所表示的含义为：

优化后截图如下：

使用命令查看磁盘IO:

   iostat -x 2

查看CPU使用IO: 

     top

  iotop命令：

load average 是对 CPU 负载的评估，其值越高，说明其任务队列越长，处于等待执行的任务越多。出现此种情况时，可能是由于僵死进程导致的。可以通过指令 ps -axjf 查看是否存在 D 状态进程。

D 状态是指不可中断的睡眠状态。该状态的进程无法被 kill，也无法自行退出。只能通过恢复其依赖的资源或者重启系统来解决。