vmstat详细说明

下面是关于Unix下vmstat命令的详细介绍，收录在这里，以备日后参考

vmstat是用来实时查看内存使用情况,反映的情况比用top直观一些.作为一个CPU监视器，vmstat命令比iostat命令优先级要高，因为vmstat命令是滚动的，使得它的每报告一行的输出更容易扫描，并且如果有很多磁盘连接到系统中，由此所引起的开销更少。

如果直接使用,只能得到当前的情况,最好用个时间间隔来采集vmstat T其中T用具体的时间标示,单位是

Vmstat 命令详细解释

kthr--内核进程的状态
--r 运行队列中的进程数,在一个稳定的工作量下,应该少于5
--b 等待队列中的进程数(等待I/O),通常情况下是接近0的.
memory--虚拟和真实内存的使用信息
--avm 活动虚拟页面,在进程运行中分配到工作段的页面空间数.
--fre 空闲列表的数量.一般不少于120,当fre少于120时,系统开始自动的kill进程去释放
page--页面活动的信息
--re 页面i/o的列表
--pi 从页面输入的页(一般不大于5)
--po 输出到页面的页
--fr 空闲的页面数(可替换的页面数)
--sr 通过页面置换算法搜索到的页面数
--cy 页面置换算法的时钟频率
faults--在取样间隔中的陷阱及中断数
--in 设备中断
--sy 系统调用中断
--cs 内核进程前后交换中断
cpu--cpu的使用率
--us 用户进程的时间
--sy 系统进程的时间
--id cpu空闲的时间
--wa 等待i/o的时间
一般us+sy 在单用户系统中不大于90,在多用户系统中不大于80.
wa时间一般不大于40.

其中:
如果r经常大于4，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。
如果pi，po长期不等于0，表示内存不足。
如果b中的队列大于3，表示io性能不好。

更具体的参数说明

CPU统计信息在设备中断负载很高的系统上会有一定程度的失真。这种情况是因为该工具是对定时器中断采样。定时器是优先级最低的设备，所以它很容易被其它中断抢先。为了消除失真，当操作系统版本晚于AIX 4.3.3时,采用了一种不同的方法来对定时器进行采样。

注：对对称多处理系统us、sy、id和wa几列只是对各处理器求平均值（sar命令可以报告每个处理器的统计信息）。一个I/O等待和空闲时间只能从未决I/O的状态来区分。如果有一个未决磁盘I/O，并且处理器不忙，那么这是一个I/O等待时间。AIX 4.3.3和其后的系统中用一个增强的方法来计算花费在磁盘I/O上的CPU时间（wio时间）所占的百分比。

在最佳使用时，CPU在100%的时间中都在工作。在单用户系统中更是这样，这里不需要共享CPU。总的来说，如果us + sy时间低于90%，则不认为该单用户系统CPU受限制。但是，如果在一个多用户系统中us + sy时间超过80%,其中的进程将要花时间在运行队列中等待。响应时间和吞吐量会受损害。要检查CPU是否是瓶颈，考虑vmstat报告中的四个cpu列和两个kthr（内核线程）列，也应该查看faults列。cpu列在该时间间隔内使用CPU时间的百分比细分。cpu列如下：

us参数

us列显示了用户模式所消耗的CPU时间。一个UNIX进程可以在用户模式下执行，也可以在系统（内核）模式下执行。当在用户模式下执行时，进程在它自己的应用程序代码中之行，不需要内核资源来进行计算、管理内存或设置变量。

sy参数

sy列详细显示了CPU在系统模式下执行一个线程所花时间的百分比。包括内核进程(kprocs )和其它需要访问内核资源的进程所消耗的CPU资源。如果一个进程需要内核资源，它必须执行一个系统调用，并因此被切换到系统模式从而可以使用该资源。例如，对一个文件的读或写操作需要内核资源来打开文件、寻找指定的位置和读写数据，除非使用内存映射文件。

id参数

id列显示了没有未决本地磁盘I/O时CPU空闲或等待时间的百分比。如果没有线程可以执行（运行队列为空）系统调度一个叫做wait的线程，也就是idlekproc。在一个对称多处理系统中，每个处理器都有一个wait线程可调度。由ps命令（带有-k或-g 0选项）将它确定为kproc或wait。如果报告中ps显示这个线程的总计时间高，这表明存在显著的时期，没有其它线程在这个CPU上准备运行或等待执行。系统因此大部分时间或任务空闲和等待新任务。

如果没有未决I/O，所有用于等待的时间归入空闲时间中。在4.3.2版或更早的操作系统中，访问远程磁盘（安装NFS磁盘）被当作空闲时间（有少量sy时间来执行NFS请求），因为没有对本地磁盘的未决I/O请求。在AIX 4.3.3和以后的系统中，NFS通过缓冲区高速缓存，在这些例程中的等待被放入wa中统计。

wa参数

wa列详细显示了有未决本地磁盘I/O时CPU空闲的时间百分比（在AIX 4.3.3和以后版本的系统中，对安装了NFS的磁盘也是这样）。如果当等待正在运行时至少有一个未完成的磁盘I/O，该时间归入等待I/O的时间。除非该进程使用异步I/O，否则对磁盘的I/O请求使调用线程被阻塞（或睡眠）直到请求被完成。一旦进程的I/O请求完成，该进程被放入运行队列中。如果I/O很快完成，该进程可以使用更多的CPU时间。wa的值如果超过25%,就表明磁盘子系统可能没有被正确平衡，或者这也可能是磁盘工作负荷很重的结果。

Kthr列每秒钟在采样间隔上对各种队列中的内核线程数求得的平均值。kthr列如下：

r参数

可运行的内核线程平均数目，包括正在运行的线程和等待CPU的线程。如果这个数字大于CPU的数目，至少有一个线程要等待CPU，等待CPU的线程越多，越有可能对性能产生影响。

b参数

每秒VMM等待队列中的内核线程平均数。包括正在等待文件系统I/O的线程，或由于内存装入控制而被挂起的线程。如果进程由于内存装入控制而被挂起，在vmstat报告中的阻塞列（b）表明线程数目增加，而不是运行队列中线程数目增加。

p参数

对与vmstat -I，是每秒等待原始设备I/O的线程数目。等待文件系统I/O的线程不包括在这里。

faults列关于进程控制的信息，如陷阱和中断率。faults列如下：

in参数

在该时间间隔中观测到的每秒设备中断数。额外信息可见用vmstat命令评估磁盘性能。

sy参数

在该时间间隔中观测到的每秒系统调用次数。通过明确的系统调用，用户进程可以使用资源。这些调用命令内核为调用线程执行操作，并在内核和该进程之间交换数据。因为，工作负荷和应用程序变化很大，不同的调用

以下是linux下vmstat的详细介绍：

vmstat

vmstat命令也是显示Linux性能指标的方法，它报告了许多信息，理解这些信息有一定难度。

输出分为6个类别：进程、内存、交换区、I/O、系统和CPU。与iostat类似，第一个样本是从最近重新启动以来的平均值。以下是一个典型的vmstat输出：

-m选项使内存字段以兆字节为单位显示。vmstat和许多其他性能命令一样使用取样间隔和计数参数。

进程（procs）信息有两列。r列是可运行进程的数量，b列是阻塞进程的数量。

内存部分有4个报告虚拟内存如何使用的字段。表3-7列出这些字段及其意义。

表3-7 vmstat内存字段

字 段	说 明
Swpd	已用的交换空间数量
free	自由RAM数量
buff	缓冲使用的RAM数量
cache	文件系统缓存使用的RAM数量

接下来是交换（swap）指标。交换只是一个古老术语，但是显然不会消失。交换涉及分页读取或写入磁盘的进程所消耗的所有内存。它将显示系统达到的性能指标水平。而Linux所做的是，以小块方式按照需要对磁盘空间进行分页操作。因此，我们可能应该停止说交换到磁盘的内存，并开始说分页到磁盘的内存。对于任何一种方法，表3-8解释了相关字段。

表3-8 vmstat交换字段

字 段	说 明
si	从磁盘分页到内存的数量
so	从内存分页到磁盘的数量

在交换之后是两个I/O字段。这部分提供了一个简略介绍以帮助确定Linux是否正忙于完成许多磁盘I/O。vmstat只提供两个字段，显示出入磁盘的数据量（参见表3-9）。

表3-9 vmstatio字段

字 段	说 明
bi	从磁盘读入的块
bo	写入磁盘的块

系统字段提供Linux内核进行进程管理的繁忙程度的摘要。中断和上下文开关参见表3-10。上下文开关指进程移出CPU或者移入CPU。

表3-10 vmstat系统字段

字 段	说 明
in	系统中断
cs	进程上下文开关

最后，CPU状态信息用总CPU时间的百分比来表示，如表3-11所示。

表3-11 vmstatcpu字段

字 段	说 明
us	用户模式
sy	内核模式
wa	等待I/O
id	空闲