学会使用Linux性能分析工具

Linux在具有高稳定性、可靠性的同时，具有很好的可伸缩性和扩展性，能够针对不同的应用和硬件环境调整，优化出满足当前应用需要的最佳性能。因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时，了解系统性能分析工具是至关重要的。

　　在Linux下有很多系统性能分析工具，比较常见的有top、free、ps、time、timex、uptime等。下文将介绍几个较为重要的性能分析工具vmstat、iostat和sar及其使用。

　　用vmstat监视内存使用情况

　　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活动进行监视。它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。

　　vmstat的语法如下：

　　vmstat [V] [n] [delay [count]]

　　其中，－V表示打印出版本信息；－n表示在周期性循环输出时，输出的头部信息仅显示一次；delay是两次输出之间的延迟时间；count是指按照这个时间间隔统计的次数。对于vmstat输出各字段的含义，可运行man vmstat查看。

　　用iostat监视I/O子系统情况

　　iostat是I/O statistics（输入/输出统计）的缩写，iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。它的特点是汇报磁盘活动统计情况，同时也会汇报出CPU使用情况。同vmstat一样，iostat也有一个弱点，就是它不能对某个进程进行深入分析，仅对系统的整体情况进行分析。

　　iostat的语法如下：

　　iostat [ c | d ] [ k ] [ t ] [ V ] [ x [ device ] ] [ interval [ count ] ]

　　其中，c为汇报CPU的使用情况；d为汇报磁盘的使用情况；k表示每秒按kilobytes字节显示数据；t为打印汇报的时间；v表示打印出版本信息和用法；x device指定要统计的设备名称，默认为所有的设备；interval指每次统计间隔的时间；count指按照这个时间间隔统计的次数。

　　iostat一般的输出格式如下：

　　Linux 2.4.1818smp (builder.linux.com) 2003年03月07日

　　avgcpu: %user %nice %sys %idle

　　4.81 0.01 1.03 94.15

　　Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn

　　dev30 30.31 1117.68 846.52 16104536 12197374

　　dev31 7.06 229.61 40.40 3308486 582080

　　对于输出中各字段的含义，iostat的帮助中有详细的说明。

　　使用sar进行综合分析

　　表1 sar参数说明

　　选项 功能

　　A 汇总所有的报告

　　a 报告文件读写使用情况

　　B 报告附加的缓存的使用情况

　　b 报告缓存的使用情况

　　c 报告系统调用的使用情况

　　d 报告磁盘的使用情况

　　g 报告串口的使用情况

　　h 报告关于buffer使用的统计数据

　　m 报告IPC消息队列和信号量的使用情况

　　n 报告命名cache的使用情况

　　p 报告调页活动的使用情况

　　q 报告运行队列和交换队列的平均长度

　　R 报告进程的活动情况

　　r 报告没有使用的内存页面和硬盘块

　　u 报告CPU的利用率

　　v 报告进程、i节点、文件和锁表状态

　　w 报告系统交换活动状况

　　y 报告TTY设备活动状况

　　sar是System Activity Reporter（系统活动情况报告）的缩写。顾名思义，sar工具将对系统当前的状态进行取样，然后通过计算数据和比例来表达系统的当前运行状态。它的特点是可以连续对系统取样，获得大量的取样数据；取样数据和分析的结果都可以存入文件，所需的负载很小。sar是目前Linux上最为全面的系统性能分析工具之一，可以从14个大方面对系统的活动进行报告，包括文件的读写情况、系统调用的使用情况、串口、CPU效率、内存使用状况、进程活动及IPC有关的活动等，使用也是较为复杂。