Linux Vmstat指令

在本指南中，我們將示範在Linux中使用「vmstat」指令的各種方法。

先決條件：

#

要執行本指南中示範的步驟，您需要以下元件：

• 配置正確的Linux系統。出於測試目的，請考慮使用Linux VM。
• 存取具有sudo權限的非根使用者
• 對命令列介面的基本理解

Linux中的虛擬記憶體

#RAM，或稱為實體內存，是一種有限的資源，由作業系統分配給正在運行的程式。所有的程序，包括作業系統本身，都需要佔用這一空間。

當記憶體需求超過可用記憶體時，系統可能會崩潰或程式可能會要求更多記憶體空間。大多數情況下，這種情況是不受歡迎的。虛擬記憶體的概念因此應運而生，它允許系統將部分資料儲存在硬碟上，以便在需要時交換到RAM。這樣，系統可以更有效地管理記憶體資源，確保程式正常運行，而不會因記憶體不足而導致崩潰。虛擬記憶體的使用使得系統在面對記憶體需求

虛擬記憶體是電腦系統中的一種技術，它利用硬碟或固態硬碟上的空間來擴展記憶體的容量，以便在需要時充當額外的記憶體。虛擬記憶體實際上是一種將部分硬碟空間用作臨時儲存的方式，以便在處理器需要更多記憶體時進行補充。在UNIX和Linux作業系統中，這種技術稱為交換空間，用於管理記憶體資源的分配和交換。雖然虛擬記憶體並非真正的實體內存，但它可以提高系統的效能和穩定性，確保系統能夠處理更大的工作負載。

Linux核心將記憶體區塊移至交換空間，並在必要時將其檢索回RAM。

虛擬記憶體的速度通常比實體記憶體慢，取決於儲存裝置的效能。但在某些特定硬體設定下（如採用NVMe SSD），虛擬記憶體的效能可能與RAM相媲美。

vmstat指令

"vmstat"指令是一個用於監視虛擬記憶體相關資訊的實用工具。它可以在所有Linux系統上作為"sysstat"軟體包的一部分使用。

“vmstat”的命令結構如下：

$vmstat

基本用法

如果運行時沒有任何參數，」vmstat」會列印自上次啟動以來的系統資訊：

$vmstat

產出分為六個部分：

• procs：當前正在運行的進程的統計信息
  • r：活動進程數
  • b：睡眠過程的數量
• memory：記憶體使用統計
  • Swpd：虛擬記憶體總量(交換空間)
  • 空閒：可用交換空間
  • buff：用作暫存緩衝記憶體的交換空間量
  • 快取：總快取記憶體
• swap：關於交換空間的統計信息
  • si：交換速率
  • 所以：換出的比率
• io：I/O統計
  • bi：從區塊裝置接收的區塊數
  • bo：傳送到區塊裝置的區塊數
• 系統：日程安排統計
  • in：系統中斷計數
  • cs：上下文切換速率
• CPU：各種CPU統計數據
  • 美國：CPU花費在非核心行程的時間
  • sy：CPU花費在內核進程上的時間
  • id：CPU花費時間空閒
  • wa：CPU花費時間等待I/O作業完成
  • st：虛擬機器使用的CPU時間

更改顯示單元

預設情況下，”vmstat”以位元組為單位報告記憶體值。若要更改單位，請使用”—S”標誌：

$vmstat-S

在這裡，「vmstat」以MB為單位列印值。

有幾個可用的記憶體單元：

• M：1048576位元組（2^20位元組）
• M：1000000位元組(1000千位元組)
• K：1024位元組(1兆位元組)
• k：1000位元組（1位元組）

持續統計資料更新

#預設情況下，”vmstat”列印一次報告。但是，我們可以指示”vmstat”以指定的時間間隔（以秒為單位）提供連續的報告。

命令結構如下：

$vmstat

例如，要每隔2秒獲取更新的統計信息，命令如下：

$vmstat 2

輸出不會停止，除非使用「Ctrl C」手動終止。

或者，我們可以指定”vmstat”來提供特定次數的統計數據：

$vmstat

例如，要取得每2秒更新一次的統計數據，命令如下所示：

$vmstat 2 5

主動與非主動記憶

#活動記憶體指的是進程目前使用的記憶體空間。另一方面，非活動記憶體指的是分配給不再運行的程序的記憶體空間。

使用”vmstat”，我們可以檢查正在使用的活動和非活動記憶體的數量：

$vmstat—a

這裡，”buff”和”cache”列分別被”inact”和”active”列取代。

記憶體與排程

#要取得有關記憶體和調度的更詳細報告，請使用以下命令：

$vmstat—s

這裡：

• 第1節：這一節介紹基本系統訊息，如總實體記憶體、活動/非活動記憶體、空閒/緩衝區/快取記憶體等。
• 第2節：各種CPU統計數據
  • 非良好CPU節拍：高優先權進程使用CPU的次數。
  • NICE CPU TICK：低優先權進程使用CPU的次數。
  • 系統CPU計數：核心程序使用CPU的次數。
  • Idle CPU ticks：CPU處於空閒狀態的次數。
  • IO—wait CPU ticks：CPU等待I/O管理的次數。
  • IRQ：CPU接收中斷請求的次數。
  • softirq：CPU接收軟體中斷要求的次數。
  • 被盜CPU時間：VM竊取CPU時間的次數。
• 第3節：記憶體分頁狀態
• 第4節：事件計數器

引導後的叉子

Forks指的是由現有進程所產生的進程。要獲取fork計數的統計信息，請運行以下命令：

$vmstat-f

磁碟與分割區統計

#“vmstat”命令還可以提供有關磁碟活動的資訊。若要取得磁碟活動的快速摘要，請執行以下命令：

$vmstat—D

要取得更詳細的磁碟活動報告（包括讀取/寫入統計），請改用以下命令：

$vmstat—d

這裡：

• 讀數
  • total：磁碟讀取總數
  • 已合併：群組讀取總數
  • sectors：讀取的sectors總數
  • ms：從磁碟讀取資料的總時間（毫秒）
• 寫道
  • total：磁碟寫入計數
  • 已合併：群組寫入總數
  • sectors：寫入的sectors總數
  • ms：寫入磁碟的總時間（毫秒）
• io
  • cur：目前磁碟讀/寫總數
  • 秒：正在進行的讀取/寫入操作所花費的時間量(秒)

“vmstat”指令也可以產生特定磁碟分割區的報告。若要取得分區報告，請使用下列命令結構：

$vmstat-p

板材統計

板分配是一種有效的物件記憶體分配機制。與先前的機制相比，slab分配提供了減少記憶體碎片（由記憶體分配和解除分配引起的）。

要檢查系統的slab統計信息，請使用以下”vmstat”命令：

$sudo vmstat—m

請注意，它需要root權限才能查看統計資料。

這裡：

• 快取：快取資料的名稱
• Num：Num快取中處於活動狀態的物件的數量
• Total：特定快取中物件的總數
• Size：快取物件的大小
• Pages：包含快取物件的記憶體分頁計數

結論

在本指南中，我們展示了使用”vmstat”命令的各種方法。除了虛擬記憶體外，”vmstat”還可以報告磁碟統計資料、分叉、片等。

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計算快樂！

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