Linux入門教程 第十五章 Linux 系統調優工具

文章目錄

  • 一、系統調優概述與 CPU 負載查看
    • 1.使用 uptime 查看系統負載
    • 2.使用 top 按 CPU 使用率排序
    • 3.使用 ps 查看 CPU 使用最多的進程
    • 4.使用 mpstat 查看 CPU 詳細狀態
  • 一、查看內存運行狀態
    • 1.使用 free 查看內存使用
    • 2.查看 /proc/meminfo 獲取詳細內存信息
    • 3.使用 top 按內存使用排序
    • 4.使用 ps 查看內存使用最多的進程
  • 三、查看磁盤 I/O 狀態
    • 1.查看文件系統塊大小
      • EXT4：
      • XFS：
    • 2.使用 iostat 查看磁盤 I/O
    • 3.使用 dd 測試磁盤寫入
    • 4.使用 iotop 查看實時 I/O 進程
  • 四、查看網絡狀態
    • 1.使用 nload 查看實時帶寬
    • 2.使用 nethogs 查看進程網絡使用
  • 五、查看系統整體狀態
    • 1.使用 vmstat 查看系統整體狀態
    • 2.使用 sar 記錄系統狀態
    • 3.查看 sar 歷史日志

一、系統調優概述與 CPU 負載查看

1.使用 uptime 查看系統負載

uptime
[root@centos7 /]# uptime19:40:21 up  9:25,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

解讀：

  • 輸出格式： 時間 運行時間 登錄用戶數 平均負載（1分鐘、5分鐘、15分鐘）
    若1分鐘負載值 > CPU核心數，說明系統可能過載。
  • 舉個列子：若系統CPU核心數為1，此時1分鐘負載值（1.25）> 1，說明系統可能短暫過載（需結合5分鐘/15分鐘負載趨勢綜合判斷）

2.使用 top 按 CPU 使用率排序

步驟：

  1. 運行 top ；
  2. 按大寫 P 按 CPU 使用率降序排列。

3.使用 ps 查看 CPU 使用最多的進程

ps -aux --sort -pcpu | head -10
ps -aux：列出系統中所有進程的詳細信息
a：顯示所有用戶的進程
u：以用戶為中心的格式顯示（包含 CPU、內存等使用信息）
x：包括沒有控制終端的進程
--sort -pcpu：按照 CPU 使用率（pcpu）進行排序，負號表示降序排列
| head -10：通過管道將結果傳遞給 head 命令，只顯示前 10 行

4.使用 mpstat 查看 CPU 詳細狀態

mpstat -P ALL 1 5
mpstat：是系統性能監控工具 sysstat 包中的命令，用于報告 CPU 的統計信息
-P ALL：顯示所有 CPU 核心（包括單個核心和整體平均）的統計數據
1：采樣間隔時間，單位為秒（這里表示每 1 秒采集一次數據）
5：采樣次數（這里表示總共采集 5 次）

[root@centos7 /]# mpstat -P ALL 1 5
Linux 3.10.0-1160.119.1.el7.x86_64 (centos7.2) 	2025年08月27日 	_x86_64_	(4 CPU)20時23分18秒  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
20時23分19秒  all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75
20時23分19秒    0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
20時23分19秒    1    0.00    0.00    0.99    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.01
20時23分19秒    2    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
20時23分19秒    3    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.0020時23分19秒  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
20時23分20秒  all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75
20時23分20秒    0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
20時23分20秒    1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
20時23分20秒    2    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
20時23分20秒    3    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
。。。
%usr ：用戶空間CPU占比；
%sys ：內核空間CPU占比；
%iowait ：等待I/O占比；
%idle ：空閑占比。

一、查看內存運行狀態

1.使用 free 查看內存使用

free -m
[root@centos7 /]# free -mtotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3770         497        2201          14        1071        3015
Swap:          4095           0        4095
available 列表示實際可用內存（包括可回收的緩存）。

2.查看 /proc/meminfo 獲取詳細內存信息

[root@centos7 /]# cat /proc/meminfo
MemTotal:        3861076 kB
MemFree:         2254660 kB
MemAvailable:    3087532 kB
Buffers:              16 kB
Cached:          1007196 kB
SwapCached:            0 kB
Active:          1030832 kB
Inactive:         221516 kB
Active(anon):     160876 kB
Inactive(anon):    99056 kB
Active(file):     869956 kB
Inactive(file):   122460 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:       4194300 kB
SwapFree:        4194300 kB
Dirty:                 0 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:        245160 kB
Mapped:            98912 kB
Shmem:             14796 kB
Slab:             157944 kB
SReclaimable:      90092 kB
SUnreclaim:        67852 kB
KernelStack:        7440 kB
PageTables:        19872 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:     6124836 kB
Committed_AS:    2228920 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:      183528 kB
VmallocChunk:   34359310332 kB
Percpu:            36352 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:     65536 kB
CmaTotal:              0 kB
CmaFree:               0 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:      126784 kB
DirectMap2M:     4067328 kB
DirectMap1G:     2097152 kB
Active ：活躍內存；
Inactive ：非活躍內存（可被換出）。

3.使用 top 按內存使用排序

  1. 運行 top ；
  2. 按大寫 M 按內存使用降序排列。

4.使用 ps 查看內存使用最多的進程

ps -aux --sort -rss | head -10

三、查看磁盤 I/O 狀態

1.查看文件系統塊大小

EXT4：

tune2fs -l /dev/sda1 | grep "Block size"
用于 ext 系列文件系統（ext2/ext3/ext4）
tune2fs -l 會列出該文件系統的詳細信息
輸出類似：Block size: 4096（表示塊大小為 4096 字節）

XFS：

fs_growfs -l /dev/sda1 | grep bsize
用于 XFS 文件系統
xfs_growfs -l 會顯示 XFS 文件系統的布局信息
輸出類似：bsize=4096（表示塊大小為 4096 字節）

2.使用 iostat 查看磁盤 I/O

iostat -d -k -p /dev/sda 1 5
iostat：系統 I/O 統計工具，用于監控磁盤和 CPU 的輸入輸出性能
-d：只顯示磁盤（device）的統計信息，不顯示 CPU 信息
-k：以 KB（千字節）為單位顯示數據（默認是塊）
-p /dev/sda：顯示指定磁盤/dev/sda及其所有分區的統計信息
1 5: 采樣間隔為1秒，共采樣5次
[root@centos7 /]# iostat -d -k -p /dev/sda 1 5
Linux 3.10.0-1160.119.1.el7.x86_64 (centos7.2) 	2025年08月27日 	_x86_64_	(4 CPU)Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               1.77        89.22       501.00    3297947   18518508
sda1              0.06        14.52         0.06     536691       2048
sda2              0.11        55.83         0.00    2063652          0
sda3              1.60        18.79       500.94     694368   18516460
。。。

kB_read/s ：每秒讀取數據量；
kB_wrtn/s ：每秒寫入數據量。

3.使用 dd 測試磁盤寫入

dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=1000; sync
dd if=/dev/zero of=testfile：使用dd命令從/dev/zero（一個源源不斷輸出 0 字節的特殊設備）讀
取數據，寫入到名為testfile的文件中
bs=1M：設置每次讀寫的塊大小為 1MB
count=1000：設置讀寫的塊數量為 1000，所以總文件大小是 1MB×1000=1000MB（約 1GB）
; sync：分號分隔兩個命令，sync用于將內存中的數據強制刷新到磁盤，確保文件真正寫入硬盤

4.使用 iotop 查看實時 I/O 進程

iotop -o -d 1
iotop：一個專門監控磁盤 I/O 的工具（需要 root 權限運行），可以顯示每個進程的 I/O 使用情況
-o：只顯示正在產生 I/O 活動的進程（過濾掉沒有 I/O 操作的進程，更簡潔）
-d 1：設置刷新間隔為 1 秒（每秒更新一次數據）

四、查看網絡狀態

1.使用 nload 查看實時帶寬

yum install epel-release
yum install nload
nload
實時網絡流量狀態 (Incoming/Outgoing）
指標 值 說明
當前速率 (Curr) 41.12 kBit/s 瞬時接收速率
平均速率 (Avg) 166.04 kBit/s 本次會話的平均接收速率
最小速率 (Min) 3.49 kBit/s 本次會話的最小接收速率
最大速率 (Max) 1.33 MBit/s 本次會話的最大接收速率 (峰值)
總數據量 (Ttl) 81.77 MByte 本次會話累計接收的總數據量

操作：
在另一終端使用ab壓測

ab -n 1000 -c 2 http://www.baidu.com/
#安裝包 httpd-tools
ab：Apache 自帶的 HTTP 壓力測試工具，用于模擬多個用戶并發訪問網站并統計性能數據
-n 1000：指定總請求數為 1000 次（總共向百度首頁發送 1000 個請求）
-c 2：指定并發數為 2（每次同時發送 2 個請求，模擬 2 個用戶同時訪問）
http://www.baidu.com/：目標測試的 URL（這里是百度首頁）
Requests per second: 50.00 [#/sec] (mean) # 平均每秒處理請求數（吞吐量）
Time per request: 40.000 [ms] (mean) # 平均每個請求的響應時間
Time per request: 20.000 [ms] (mean, across all concurrent requests) # 并
發情況下每個請求的實際等待時間
Percentage of the requests served within a certain time (ms):
50% 30
90% 50
99% 80 # 99%的請求在80ms內完成

就是輸入壓測后在另一終端使用nload進行監測

2.使用 nethogs 查看進程網絡使用

nethogs

操作：
在另一終端使用 wget 下載大文件，觀察 nethogs 輸出。

五、查看系統整體狀態

1.使用 vmstat 查看系統整體狀態

vmstat 1 5 虛擬內存統計（Virtual Memory Statistics）工具，能全面反映系統運行狀態
1：采樣間隔時間，單位為秒（每 1 秒刷新一次數據）
5：采樣次數（總共輸出 5 組數據）[root@centos7 /]# vmstat 1 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st1  0      0 2254656     16 1097308    0    0    22   123   16   18  0  0 100  0  0r：等待運行的進程數（如果長期大于 CPU 核心數，說明 CPU 不夠用）
b：處于不可中斷睡眠的進程數（通常是等待 I/O，數值高說明 I/O 繁忙）
si/so：每秒從 swap 分區讀入 / 寫入內存的數據量（非 0 說明內存不足，開始用交換分區）
bi/bo：每秒從塊設備讀入 / 寫入的數據量（反映磁盤 I/O 活動）
wa：CPU 等待 I/O 的時間百分比（超過 20% 說明 I/O 成為瓶頸）
us/sy：用戶態 / 內核態占用 CPU 的百分比（us 高說明應用消耗 CPU 多，sy 高可能是系統調用頻繁）
id：CPU 空閑百分比（過低說明 CPU 負載高）

r ：運行隊列長度；
b ：阻塞進程數；
si/so ：換入/換出內存；
bi/bo ：塊讀/寫。

2.使用 sar 記錄系統狀態

sar -u 2 5 -o cpu.sar # 記錄CPU
-u：查看 CPU 使用率統計
2 5：每 2 秒采樣一次，共采樣 5 次
-o cpu.sar：將結果保存到文件cpu.sar（方便后續用sar -f cpu.sar查看）
輸出中重點關注：
%user：用戶程序占用 CPU 的比例
%sys：系統內核占用 CPU 的比例
%idle：CPU 空閑比例（過低說明 CPU 負載高）
sar -r 1 5 # 記錄內存
-r：查看內存和交換空間使用情況
1 5：每 1 秒采樣一次，共采樣 5 次
輸出中重點關注：
memused：已使用內存百分比
freemem：空閑內存大小
swapused：交換空間使用百分比（非 0 可能表示內存緊張）
sar -n DEV 1 5 # 記錄網絡
-r：查看內存和交換空間使用情況
1 5：每 1 秒采樣一次，共采樣 5 次
輸出中重點關注：
memused：已使用內存百分比
freemem：空閑內存大小
swapused：交換空間使用百分比（非 0 可能表示內存緊張）
3. sar -n DEV 1 5（監控網絡）
-n DEV：查看網絡接口（如 eth0、ens33）的流量統計
1 5：每 1 秒采樣一次，共采樣 5 次
輸出中重點關注：
rxpck/s：每秒接收的數據包數
txpck/s：每秒發送的數據包數
rxkB/s：每秒接收的千字節數
txkB/s：每秒發送的千字節數（數值過高可能表示網絡帶寬飽和）

查看記錄：

sar -u -f cpu.sar

3.查看 sar 歷史日志

ls /var/log/sa
sar -n DEV -f /var/log/sa/sa15

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文章目錄31. 下一個排列題目描述示例 1：示例 2：示例 3：提示：解題思路1. 問題本質與字典序回顧2. 經典算法三步曲（必須原地、常數空間）3. 直觀示例與過程可視化4. 與“62. 不同路徑”風格對應的分析維度4.1 …
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CVPR2025丨VL2Lite：如何將巨型VLM的“知識”精煉后灌入輕量網絡？這項蒸餾技術實現了任務專用的極致壓縮

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關注gongzhonghao【CVPR頂會精選】小模型（Small Models）通常指參數量較小、計算與存儲成本更低的深度學習模型。近年來，它們在移動端部署、邊緣計算和隱私保護等場景中快速發展，逐漸成為大模型的輕量化補充。隨著蒸餾、剪枝、量化…
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【SystemUI】鎖屏來通知默認亮屏Wake模式

【SystemUI】鎖屏來通知默認亮屏Wake模式

一、問題描述 基于 Android 14平臺，鎖屏狀態下來通知時默認是進入Doze模式，此時屏幕不能點擊只能查看通知信息且很快滅屏，用戶體驗不是很好，要求修改為通知直接亮屏。二、問題分析 梳理鎖屏狀態下（特指設備息屏或處于D…
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高并發寫入、毫秒級查詢——盤古信息攜手 TDengine 時序數據庫解決六大技術挑戰

高并發寫入、毫秒級查詢——盤古信息攜手 TDengine 時序數據庫解決六大技術挑戰

小T導讀：廣東盤古信息科技股份有限公司（下文簡稱盤古信息）成立于 2005 年，是一家基于工業互聯網平臺的數字化管理解決方案供應商，公司自主研發的 IMS（數字化智能制造系統）可為離散、流程及混合制…
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