linux中如何快速上手cpustat

cpustat ，一個用于linux下，非常簡單的CPU使用率監(jiān)控工具。一條命令，無界面，無日志。做到簡單部署，簡單執(zhí)行，簡單輸出。

它高頻率對系統(tǒng)中運行的每個進程進行取樣，然后以較低的頻率匯總這些樣本。例如，它能夠每 200ms 測量一次每個進程，然后每 5 秒?yún)R總這些樣本，包括某些度量的最小/平均/最大值（min/avg/max）。

如何在 Linux 中安裝 cpustat

為了使用 cpustat，你的 Linux 系統(tǒng)中必須安裝有 Go 語言（GoLang），如果你還沒有安裝它，點擊下面的鏈接逐步安裝 GoLang：

• 在 Linux 下安裝 GoLang（Go 編程語言）

安裝完 Go 以后，輸入下面的 go get 命令安裝 cpustat，這個命令會將 cpustat 二進制文件安裝到你的 GOBIN 變量（所指的路徑）：

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

如何在 Linux 中使用 cpustat

安裝過程完成后，如果你不是以 root 用戶控制系統(tǒng)，像下面這樣使用 sudo 命令獲取 root 權(quán)限運行 cpustat，否則會出現(xiàn)下面顯示的錯誤信息：

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

注意：想要像你系統(tǒng)中已經(jīng)安裝的其它 Go 程序那樣運行 cpustat，你需要把 GOBIN 變量添加到 PATH 環(huán)境變量。打開下面的鏈接學習如何在 Linux 中設置 PATH 變量。

cpustat 是這樣工作的：在每個時間間隔查詢 /proc 目錄獲取當前進程 ID 列表，然后：

1. 對于每個 PID，讀取 /proc/pid/stat，然后計算和前一個樣本的差別。
2. 如果是一個新的 PID，讀取 /proc/pid/cmdline。
3. 對于每個 PID，發(fā)送 netlink 消息獲取 taskstat，計算和前一個樣本的差別。
4. 讀取 /proc/stat 獲取總的系統(tǒng)統(tǒng)計信息。

根據(jù)獲取所有這些統(tǒng)計信息所花費的時間，會調(diào)整每個休息間隔。另外，通過每次取樣之間實際經(jīng)過的時間，每個樣本也會記錄它用于測量的時間。這可用于計算 cpustat 自身的延遲。

當不帶任何參數(shù)運行時，cpustat 默認會顯示以下信息：樣本間隔：200ms；匯總間隔：2s（10 個樣本）；顯示前 10 個進程；用戶過濾器：all；pid 過濾器：all。正如下面截圖所示：

$ sudo $GOBIN/cpustat

cpustat – 監(jiān)控 Linux CPU 使用

在上面的輸出中，之前顯示的系統(tǒng)范圍的度量字段意義如下：

1. usr – 用戶模式運行時間占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
2. sys – 系統(tǒng)模式運行時間占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
3. nice – 用戶模式低優(yōu)先級運行時間占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
4. idle – 用戶模式空閑時間占 CPU 百分比的 min/avg/max 值。
5. iowait – 等待磁盤 IO 的 min/avg/max 延遲時間。
6. prun – 處于可運行狀態(tài)的 min/avg/max 進程數(shù)量（同“平均負載”一樣）。
7. pblock – 被磁盤 IO 阻塞的 min/avg/max 進程數(shù)量。
8. pstat – 在本次匯總間隔里啟動的進程/線程數(shù)目。

同樣還是上面的輸出，對于一個進程，不同列的意思分別是：

1. name – 從 /proc/pid/stat 或 /proc/pid/cmdline 獲取的進程名稱。
2. pid – 進程 ID，也被用作 “tgid” （線程組 ID）。
3. min – 該 pid 的用戶模式+系統(tǒng)模式時間的最小樣本，取自 /proc/pid/stat。比率是 CPU 的百分比。
4. max – 該 pid 的用戶模式+系統(tǒng)模式時間的最大樣本，取自 /proc/pid/stat。
5. usr – 在匯總期間該 pid 的平均用戶模式運行時間，取自 /proc/pid/stat。
6. sys – 在匯總期間該 pid 的平均系統(tǒng)模式運行時間，取自 /proc/pid/stat。
7. nice – 表示該進程的當前 “nice” 值，取自 /proc/pid/stat。值越高表示越好（nicer）。
8. runq – 進程和它所有線程可運行但等待運行的時間，通過 netlink 取自 taskstats。比率是 CPU 的百分比。
9. iow – 進程和它所有線程被磁盤 IO 阻塞的時間，通過 netlink 取自 taskstats。比率是 CPU 的百分比，對整個匯總間隔平均。
10. swap – 進程和它所有線程等待被換入（swap in）的時間，通過 netlink 取自 taskstats。Scale 是 CPU 的百分比，對整個匯總間隔平均。
11. vcx 和 icx – 在匯總間隔期間進程和它的所有線程自動上下文切換總的次數(shù)，通過 netlink 取自 taskstats。
12. rss – 從 /proc/pid/stat 獲取的當前 RSS 值。它是指該進程正在使用的內(nèi)存數(shù)量。
13. ctime – 在匯總間隔期間等待子進程退出的用戶模式+系統(tǒng)模式 CPU 時間總和，取自 /proc/pid/stat。 注意長時間運行的子進程可能導致混淆這個值，因為只有在子進程退出后才會報告時間。但是，這對于計算高頻 cron 任務以及 CPU 時間經(jīng)常被多個子進程使用的健康檢查非常有幫助。
14. thrd – 匯總間隔最后線程的數(shù)目，取自 /proc/pid/stat。
15. sam – 在這個匯總間隔期間該進程的樣本數(shù)目。最近啟動或退出的進程可能看起來比匯總間隔的樣本數(shù)目少。

下面的命令顯示了系統(tǒng)中運行的前 10 個 root 用戶進程：

$ sudo $GOBIN/cpustat -u root

查找 root 用戶正在運行的進程

要想用更好看的終端模式顯示輸出，像下面這樣用 -t 選項：

$ sudo $GOBIN/cpustat -u root -t

root 用戶正在運行的進程

要查看前 x 個進程（默認是 10），你可以使用 -n 選項，下面的命令顯示了系統(tǒng)中 正在運行的前 20 個進程：

$ sudo $GOBIN/cpustat -n 20

你也可以像下面這樣使用 -cpuprofile 選項將 CPU 信息寫到文件，然后用 cat 命令查看文件：

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

要顯示幫助信息，像下面這樣使用 -h 選項：

$ sudo $GOBIN/cpustat -h