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title: linux 常用命令-系统性能管理
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date: 2018/02/27
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categories:
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- linux
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tags:
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- linux
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- command
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<!-- TOC -->
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- [linux 常用命令-系统性能管理](#linux-%E5%B8%B8%E7%94%A8%E5%91%BD%E4%BB%A4-%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E6%80%A7%E8%83%BD%E7%AE%A1%E7%90%86)
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- [df](#df)
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- [补充说明](#%E8%A1%A5%E5%85%85%E8%AF%B4%E6%98%8E)
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- [语法](#%E8%AF%AD%E6%B3%95)
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- [选项](#%E9%80%89%E9%A1%B9)
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- [参数](#%E5%8F%82%E6%95%B0)
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- [实例](#%E5%AE%9E%E4%BE%8B)
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- [du](#du)
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- [补充说明](#%E8%A1%A5%E5%85%85%E8%AF%B4%E6%98%8E)
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|
- [语法](#%E8%AF%AD%E6%B3%95)
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- [选项](#%E9%80%89%E9%A1%B9)
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- [实例](#%E5%AE%9E%E4%BE%8B)
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- [top](#top)
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- [补充说明](#%E8%A1%A5%E5%85%85%E8%AF%B4%E6%98%8E)
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- [语法](#%E8%AF%AD%E6%B3%95)
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- [选项](#%E9%80%89%E9%A1%B9)
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- [top交互命令](#top%E4%BA%A4%E4%BA%92%E5%91%BD%E4%BB%A4)
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- [实例](#%E5%AE%9E%E4%BE%8B)
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- [free](#free)
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- [补充说明](#%E8%A1%A5%E5%85%85%E8%AF%B4%E6%98%8E)
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|
- [语法](#%E8%AF%AD%E6%B3%95)
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- [选项](#%E9%80%89%E9%A1%B9)
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- [实例](#%E5%AE%9E%E4%BE%8B)
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|
- [iotop](#iotop)
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|
- [补充说明](#%E8%A1%A5%E5%85%85%E8%AF%B4%E6%98%8E)
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|
- [安装](#%E5%AE%89%E8%A3%85)
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|
- [语法](#%E8%AF%AD%E6%B3%95)
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|
- [选项](#%E9%80%89%E9%A1%B9)
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|
- [实例](#%E5%AE%9E%E4%BE%8B)
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<!-- /TOC -->
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# linux 常用命令-系统性能管理
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## df
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显示磁盘的相关信息
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### 补充说明
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**df命令** 用于显示磁盘分区上的可使用的磁盘空间。默认显示单位为KB。可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间，目前还剩下多少空间等信息。
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### 语法
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```
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df(选项)(参数)
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```
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### 选项
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```
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-a或--all：包含全部的文件系统；
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--block-size=<区块大小>：以指定的区块大小来显示区块数目；
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-h或--human-readable：以可读性较高的方式来显示信息；
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-H或--si：与-h参数相同，但在计算时是以1000 Bytes为换算单位而非1024 Bytes；
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-i或--inodes：显示inode的信息；
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-k或--kilobytes：指定区块大小为1024字节；
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-l或--local：仅显示本地端的文件系统；
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-m或--megabytes：指定区块大小为1048576字节；
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--no-sync：在取得磁盘使用信息前，不要执行sync指令，此为预设值；
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-P或--portability：使用POSIX的输出格式；
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--sync：在取得磁盘使用信息前，先执行sync指令；
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-t<文件系统类型>或--type=<文件系统类型>：仅显示指定文件系统类型的磁盘信息；
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-T或--print-type：显示文件系统的类型；
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-x<文件系统类型>或--exclude-type=<文件系统类型>：不要显示指定文件系统类型的磁盘信息；
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--help：显示帮助；
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--version：显示版本信息。
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```
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### 参数
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文件：指定文件系统上的文件。
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### 实例
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查看系统磁盘设备，默认是KB为单位：
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```
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[root@LinServ-1 ~]# df
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文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点
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/dev/sda2 146294492 28244432 110498708 21% /
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/dev/sda1 1019208 62360 904240 7% /boot
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tmpfs 1032204 0 1032204 0% /dev/shm
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/dev/sdb1 2884284108 218826068 2518944764 8% /data1
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```
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使用`-h`选项以KB以上的单位来显示，可读性高：
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```
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[root@LinServ-1 ~]# df -h
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文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
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/dev/sda2 140G 27G 106G 21% /
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/dev/sda1 996M 61M 884M 7% /boot
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tmpfs 1009M 0 1009M 0% /dev/shm
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/dev/sdb1 2.7T 209G 2.4T 8% /data1
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```
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查看全部文件系统：
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```
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[root@LinServ-1 ~]# df -a
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文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点
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/dev/sda2 146294492 28244432 110498708 21% /
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proc 0 0 0 - /proc
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sysfs 0 0 0 - /sys
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devpts 0 0 0 - /dev/pts
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/dev/sda1 1019208 62360 904240 7% /boot
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tmpfs 1032204 0 1032204 0% /dev/shm
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/dev/sdb1 2884284108 218826068 2518944764 8% /data1
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none 0 0 0 - /proc/sys/fs/binfmt_misc
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```
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## du
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显示每个文件和目录的磁盘使用空间
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### 补充说明
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**du命令** 也是查看使用空间的，但是与df命令不同的是Linux du命令是对文件和目录磁盘使用的空间的查看，还是和df命令有一些区别的。
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### 语法
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```
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du [选项][文件]
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```
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### 选项
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```
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-a或-all 显示目录中个别文件的大小。
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-b或-bytes 显示目录或文件大小时，以byte为单位。
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-c或--total 除了显示个别目录或文件的大小外，同时也显示所有目录或文件的总和。
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-k或--kilobytes 以KB(1024bytes)为单位输出。
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-m或--megabytes 以MB为单位输出。
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-s或--summarize 仅显示总计，只列出最后加总的值。
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-h或--human-readable 以K，M，G为单位，提高信息的可读性。
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-x或--one-file-xystem 以一开始处理时的文件系统为准，若遇上其它不同的文件系统目录则略过。
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-L<符号链接>或--dereference<符号链接> 显示选项中所指定符号链接的源文件大小。
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-S或--separate-dirs 显示个别目录的大小时，并不含其子目录的大小。
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-X<文件>或--exclude-from=<文件> 在<文件>指定目录或文件。
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--exclude=<目录或文件> 略过指定的目录或文件。
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-D或--dereference-args 显示指定符号链接的源文件大小。
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-H或--si 与-h参数相同，但是K，M，G是以1000为换算单位。
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-l或--count-links 重复计算硬件链接的文件。
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```
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### 实例
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显示目录或者文件所占空间：
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```
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root@localhost [test]# du
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608 ./test6
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308 ./test4
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4 ./scf/lib
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4 ./scf/service/deploy/product
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4 ./scf/service/deploy/info
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12 ./scf/service/deploy
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16 ./scf/service
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4 ./scf/doc
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4 ./scf/bin
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32 ./scf
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8 ./test3
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1288 .
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```
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只显示当前目录下面的子目录的目录大小和当前目录的总的大小，最下面的1288为当前目录的总大小
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显示指定文件所占空间：
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```
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[root@localhost test]# du log2012.log
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300 log2012.log
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```
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查看指定目录的所占空间：
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```
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[root@localhost test]# du scf
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4 scf/lib
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4 scf/service/deploy/product
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4 scf/service/deploy/info
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12 scf/service/deploy
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|
16 scf/service
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4 scf/doc
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4 scf/bin
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32 scf
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```
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显示多个文件所占空间：
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```
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[root@localhost test]# du log30.tar.gz log31.tar.gz
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4 log30.tar.gz
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4 log31.tar.gz
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```
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只显示总和的大小:
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```
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[root@localhost test]# du -s
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1288 .
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[root@localhost test]# du -s scf
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32 scf
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[root@localhost test]# cd ..
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[root@localhost soft]# du -s test
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1288 test
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```
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## top
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显示或管理执行中的程序
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### 补充说明
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**top命令** 可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。通过top命令所提供的互动式界面，用热键可以管理。
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### 语法
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```
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top(选项)
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```
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### 选项
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```
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-b：以批处理模式操作；
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-c：显示完整的治命令；
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-d：屏幕刷新间隔时间；
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-I：忽略失效过程；
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-s：保密模式；
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|
-S：累积模式；
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|
-i<时间>：设置间隔时间；
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|
-u<用户名>：指定用户名；
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|
-p<进程号>：指定进程；
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-n<次数>：循环显示的次数。
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```
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### top交互命令
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在top命令执行过程中可以使用的一些交互命令。这些命令都是单字母的，如果在命令行中使用了-s选项， 其中一些命令可能会被屏蔽。
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|
```
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h：显示帮助画面，给出一些简短的命令总结说明；
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k：终止一个进程；
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i：忽略闲置和僵死进程，这是一个开关式命令；
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q：退出程序；
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r：重新安排一个进程的优先级别；
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|
S：切换到累计模式；
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|
s：改变两次刷新之间的延迟时间（单位为s），如果有小数，就换算成ms。输入0值则系统将不断刷新，默认值是5s；
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|
f或者F：从当前显示中添加或者删除项目；
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|
o或者O：改变显示项目的顺序；
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l：切换显示平均负载和启动时间信息；
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m：切换显示内存信息；
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t：切换显示进程和CPU状态信息；
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|
|
c：切换显示命令名称和完整命令行；
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|
|
M：根据驻留内存大小进行排序；
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|
|
P：根据CPU使用百分比大小进行排序；
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|
|
T：根据时间/累计时间进行排序；
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|
|
w：将当前设置写入~/.toprc文件中。
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|
```
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|
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|
|
### 实例
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|||
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|
```
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top - 09:44:56 up 16 days, 21:23, 1 user, load average: 9.59, 4.75, 1.92
|
|||
|
|
Tasks: 145 total, 2 running, 143 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
|
|||
|
|
Cpu(s): 99.8%us, 0.1%sy, 0.0%ni, 0.2%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
|
|||
|
|
Mem: 4147888k total, 2493092k used, 1654796k free, 158188k buffers
|
|||
|
|
Swap: 5144568k total, 56k used, 5144512k free, 2013180k cached
|
|||
|
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```
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|
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|||
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|
**解释：**
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* top - 09:44:56[当前系统时间],
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|
|
* 16 days[系统已经运行了16天],
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|||
|
|
* 1 user[个用户当前登录],
|
|||
|
|
* load average: 9.59, 4.75, 1.92[系统负载，即任务队列的平均长度]
|
|||
|
|
* Tasks: 145 total[总进程数],
|
|||
|
|
* 2 running[正在运行的进程数],
|
|||
|
|
* 143 sleeping[睡眠的进程数],
|
|||
|
|
* 0 stopped[停止的进程数],
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|||
|
|
* 0 zombie[冻结进程数],
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|||
|
|
* Cpu(s): 99.8%us[用户空间占用CPU百分比],
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|||
|
|
* 0.1%sy[内核空间占用CPU百分比],
|
|||
|
|
* 0.0%ni[用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比],
|
|||
|
|
* 0.2%id[空闲CPU百分比], 0.0%wa[等待输入输出的CPU时间百分比],
|
|||
|
|
* 0.0%hi[],
|
|||
|
|
* 0.0%st[],
|
|||
|
|
* Mem: 4147888k total[物理内存总量],
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|||
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|
* 2493092k used[使用的物理内存总量],
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|||
|
|
* 1654796k free[空闲内存总量],
|
|||
|
|
* 158188k buffers[用作内核缓存的内存量]
|
|||
|
|
* Swap: 5144568k total[交换区总量],
|
|||
|
|
* 56k used[使用的交换区总量],
|
|||
|
|
* 5144512k free[空闲交换区总量],
|
|||
|
|
* 2013180k cached[缓冲的交换区总量],
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## free
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|||
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|
|||
|
|
显示内存的使用情况
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|
|
### 补充说明
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|
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|
|
**free命令** 可以显示当前系统未使用的和已使用的内存数目，还可以显示被内核使用的内存缓冲区。
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|
### 语法
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```
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free(选项)
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```
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### 选项
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```bash
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-b # 以Byte为单位显示内存使用情况；
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-k # 以KB为单位显示内存使用情况；
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-m # 以MB为单位显示内存使用情况；
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-g # 以GB为单位显示内存使用情况。
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-o # 不显示缓冲区调节列；
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-s<间隔秒数> # 持续观察内存使用状况；
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-t # 显示内存总和列；
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-V # 显示版本信息。
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```
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### 实例
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```bash
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free -t # 以总和的形式显示内存的使用信息
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free -s 10 # 周期性的查询内存使用信息，每10s 执行一次命令
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```
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显示内存使用情况
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```bash
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free -m
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total used free shared buffers cached
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Mem: 2016 1973 42 0 163 1497
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-/+ buffers/cache: 312 1703
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Swap: 4094 0 4094
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```
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**第一部分Mem行解释：**
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```
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total：内存总数；
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used：已经使用的内存数；
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free：空闲的内存数；
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shared：当前已经废弃不用；
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buffers Buffer：缓存内存数；
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cached Page：缓存内存数。
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```
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关系：total = used + free
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**第二部分(-/+ buffers/cache)解释:**
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```
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(-buffers/cache) used内存数：第一部分Mem行中的 used – buffers – cached
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(+buffers/cache) free内存数: 第一部分Mem行中的 free + buffers + cached
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```
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可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在吃掉的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。
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第三部分是指交换分区。
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输出结果的第四行是交换分区SWAP的，也就是我们通常所说的虚拟内存。
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区别：第二行(mem)的used/free与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别。 这两个的区别在于使用的角度来看，第一行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是2098428KB,已用内存是30841684KB,其中包括，内核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.
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第三行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。
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所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached。
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如本机情况的可用内存为：
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18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB
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接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。
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当可用内存少于额定值的时候，就会开会进行交换。如何看额定值：
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```bash
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cat /proc/meminfo
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MemTotal: 16140816 kB
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MemFree: 816004 kB
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MemAvailable: 2913824 kB
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Buffers: 17912 kB
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Cached: 2239076 kB
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SwapCached: 0 kB
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Active: 12774804 kB
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Inactive: 1594328 kB
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Active(anon): 12085544 kB
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Inactive(anon): 94572 kB
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Active(file): 689260 kB
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Inactive(file): 1499756 kB
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Unevictable: 116888 kB
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Mlocked: 116888 kB
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SwapTotal: 8191996 kB
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SwapFree: 8191996 kB
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Dirty: 56 kB
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Writeback: 0 kB
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AnonPages: 12229228 kB
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Mapped: 117136 kB
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Shmem: 58736 kB
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Slab: 395568 kB
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SReclaimable: 246700 kB
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SUnreclaim: 148868 kB
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KernelStack: 30496 kB
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PageTables: 165104 kB
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NFS_Unstable: 0 kB
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Bounce: 0 kB
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WritebackTmp: 0 kB
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CommitLimit: 16262404 kB
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Committed_AS: 27698600 kB
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VmallocTotal: 34359738367 kB
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VmallocUsed: 311072 kB
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VmallocChunk: 34350899200 kB
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HardwareCorrupted: 0 kB
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AnonHugePages: 3104768 kB
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HugePages_Total: 0
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HugePages_Free: 0
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|
HugePages_Rsvd: 0
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|
HugePages_Surp: 0
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|
Hugepagesize: 2048 kB
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DirectMap4k: 225536 kB
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DirectMap2M: 13279232 kB
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DirectMap1G: 5242880 kB
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```
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交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数：
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1. 减少缓冲与页面cache的大小，
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2. 将系统V类型的内存页面交换出去，
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3. 换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页，也就是物理内存不足）。
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事实上，少量地使用swap是不是影响到系统性能的。
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那buffers和cached都是缓存，两者有什么区别呢？
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为了提高磁盘存取效率, Linux做了一些精心的设计, 除了对dentry进行缓存(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换), 还采取了两种主要Cache方式：
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Buffer Cache和Page Cache。前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的读写。这些Cache有效缩短了 I/O系统调用(比如read,write,getdents)的时间。
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磁盘的操作有逻辑级（文件系统）和物理级（磁盘块），这两种Cache就是分别缓存逻辑和物理级数据的。
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Page cache实际上是针对文件系统的，是文件的缓存，在文件层面上的数据会缓存到page cache。文件的逻辑层需要映射到实际的物理磁盘，这种映射关系由文件系统来完成。当page cache的数据需要刷新时，page cache中的数据交给buffer cache，因为Buffer Cache就是缓存磁盘块的。但是这种处理在2.6版本的内核之后就变的很简单了，没有真正意义上的cache操作。
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Buffer cache是针对磁盘块的缓存，也就是在没有文件系统的情况下，直接对磁盘进行操作的数据会缓存到buffer cache中，例如，文件系统的元数据都会缓存到buffer cache中。
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简单说来，page cache用来缓存文件数据，buffer cache用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下，对文件操作，那么数据会缓存到page cache，如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写，那么数据会缓存到buffer cache。
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所以我们看linux,只要不用swap的交换空间,就不用担心自己的内存太少.如果常常swap用很多,可能你就要考虑加物理内存了.这也是linux看内存是否够用的标准.
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如果是应用服务器的话，一般只看第二行，+buffers/cache,即对应用程序来说free的内存太少了，也是该考虑优化程序或加内存了。
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## iotop
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用来监视磁盘I/O使用状况的工具
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### 补充说明
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**iotop命令** 是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具。iotop具有与top相似的UI，其中包括PID、用户、I/O、进程等相关信息。Linux下的IO统计工具如iostat，nmon等大多数是只能统计到per设备的读写情况，如果你想知道每个进程是如何使用IO的就比较麻烦，使用iotop命令可以很方便的查看。
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iotop使用Python语言编写而成，要求Python2.5（及以上版本）和Linux kernel2.6.20（及以上版本）。iotop提供有源代码及rpm包，可从其官方主页下载。
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### 安装
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**Ubuntu**
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apt-get install iotop
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```
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**CentOS**
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```
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yum install iotop
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```
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**编译安装**
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wget http://guichaz.free.fr/iotop/files/iotop-0.4.4.tar.gz
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tar zxf iotop-0.4.4.tar.gz
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python setup.py build
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python setup.py install
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### 语法
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iotop（选项）
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```
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### 选项
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```
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-o：只显示有io操作的进程
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-b：批量显示，无交互，主要用作记录到文件。
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-n NUM：显示NUM次，主要用于非交互式模式。
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-d SEC：间隔SEC秒显示一次。
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-p PID：监控的进程pid。
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-u USER：监控的进程用户。
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**iotop常用快捷键：**
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1. 左右箭头：改变排序方式，默认是按IO排序。
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2. r：改变排序顺序。
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3. o：只显示有IO输出的进程。
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4. p：进程/线程的显示方式的切换。
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5. a：显示累积使用量。
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6. q：退出。
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### 实例
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直接执行iotop就可以看到效果了：
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```
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Total DISK read: 0.00 B/s | Total DISK write: 0.00 B/s
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TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> command
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1 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % init [3]
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2 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [kthreadd]
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3 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [migration/0]
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4 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [ksoftirqd/0]
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|
5 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [watchdog/0]
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6 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [migration/1]
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7 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [ksoftirqd/1]
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8 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [watchdog/1]
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9 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [events/0]
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10 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [events/1]
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11 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [khelper]
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2572 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [bluetooth]
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```
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