Linux下查看CPU使用率的常用命令汇总
<div id="navCategory"><h5 class="catalogue">目录</h5><ul class="first_class_ul"><li>一、什么是 CPU 使用率</li><li>二、查看 CPU 利用率<ul class="second_class_ul"><li>1、使用 top 查看</li><li>2、用 pidstat 查看</li><li>3、用 ps 查看</li><li>4、用 htop 查看</li><li>5、用 nmon 查看</li><li>6、用 atop 查看</li><li>7、用 glances 查看</li><li>8、用 vmstat 查看</li><li>9、用 sar 查看</li><li>10、dstat</li><li>11、iostat</li></ul></li><li>三、总结<ul class="second_class_ul"></ul></li></ul></div><p>CPU 使用率是最直观和最常用的系统性能指标，更是我们在排查性能问题时，通常会关注的第一个指标。</p><p class="maodian"></p><h2>一、什么是 CPU 使用率</h2>
<p>Linux 作为一个多任务操作系统，将每个 CPU 的时间划分为很短的时间片，再通过调度器轮流分配给各个任务使用，因此造成多任务同时运行的错觉。</p>
<p>为了维护 CPU 时间， Linux 通过事先定义的节拍率(内核中表示为 HZ)，触发时间中断，并使用全局变量 Jiffies 记录了开机以来的节拍数。每发生一次时间中断，Jiffies 的值就加 1。节拍率 HZ 是内核的可配选项，可以设置为 100、250、1000 等。不同的系统可能设置不同数值。</p>
<p>Linux 通过 <code>/proc</code> 虚拟文件系统，向用户空间提供了系统内部状态的信息，而 <code>/proc/stat</code> 提供的就是系统的 CPU 和任务统计信息。比方说，如果你只关注 CPU 的话，可以执行下面的命令：</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114911K8.png" /></p>
<p>第一列表示的是 CPU 编号，如 cpu0、cpu1 ，而第一行没有编号的 cpu ，表示的是所有 CPU 的累加结果。其他列则表示不同场景下 CPU 的累加节拍数，它的单位是 <code>USER_HZ</code>，也就是 10 ms（1/100 秒），所以这其实就是不同场景下的 CPU 时间。下面，依次为各列的含义：</p>
<ul><li><strong>user</strong>（通常缩写为 us），代表用户态 CPU 时间。注意，它不包括下面的 <code>nice</code>时间，但包括了 <code>guest</code> 时间。</li><li><strong>nice</strong>（通常缩写为 ni），代表低优先级用户态 CPU 时间，也就是进程的 nice 值被调整为 <code>1-19</code> 之间时的 CPU 时间。这里注意，nice 可取值范围是 -20 到 19，数值越大，优先级反而越低。</li><li><strong>system</strong>（通常缩写为 sys），代表内核态 CPU 时间。</li><li><strong>idle</strong>（通常缩写为 id），代表空闲时间。注意，它不包括等待 I/O 的时间（iowait）。</li><li><strong>iowait</strong>（通常缩写为 wa），代表等待 I/O 的 CPU 时间。</li><li><strong>irq</strong>（通常缩写为 hi），代表处理硬中断的 CPU 时间。</li><li><strong>softirq</strong>（通常缩写为 si），代表处理软中断的 CPU 时间。</li><li><strong>steal</strong>（通常缩写为 st），代表当系统运行在虚拟机中的时候，被其他虚拟机占用的 CPU 时间。</li><li><strong>guest</strong>（通常缩写为 guest），代表通过虚拟化运行其他操作系统的时间，也就是运行虚拟机的 CPU 时间。</li><li><strong>guest_nice</strong>（通常缩写为 gnice），代表以低优先级运行虚拟机的时间。</li></ul>
<p>而我们通常所说的 CPU 使用率，就是除了空闲时间外的其他时间占总 CPU 时间的百分比，用公式来表示就是：</p>
<p></p>
<p>CPU使用率=1−空闲时间/总CPU时间</p>
<p>但直接用 <code>/proc/stat</code> 的数据这是开机以来的节拍数累加值，所以直接算出来的，是开机以来的平均 CPU 使用率，一般没有什么参考价值。</p>
<p>事实上，为了计算 CPU 使用率，性能工具一般都会取间隔一段时间（比如 1 秒）的两次值，作差后，再计算出这段时间内的平均 CPU 使用率，即：</p>
<p>平均CPU使用率=1−空闲时间new−空闲时间old/总CPU时间new−总CPU时间old</p>
<p>跟系统的指标类似，Linux 也给每个进程提供了运行情况的统计信息，也就是 <code>/proc//stat</code>。不过，这个文件包含的数据就比较丰富了，总共有 52 列的数据，这里不再赘述。</p>
<p class="maodian"></p><h2>二、查看 CPU 利用率</h2>
<p class="maodian"></p><h3>1、使用 top 查看</h3>
<p><code>top</code> 是一个命令行工具安装在任何 Linux 系统上，它主要提供由 Linux 内核管理的所有当前运行任务的动态实时统计汇总。它监视 Linux 系统上进程、CPU 和内存的完整利用率。</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ top</pre></div>
<p>结果如下：</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114911943.png" /></p>
<ul><li><strong>us</strong>: 花费在用户空间上的 CPU 时间百分比 (<strong>running user-spawned processes</strong>)。</li><li><strong>sy</strong>: 花费在内核空间的 CPU 时间百分比（<strong>running system processes</strong>）。</li><li><strong>ni</strong>: 运行用户定义优先级的进程所花费的 CPU 时间百分比（<strong>aspecified nice value</strong>）。</li><li><strong>id</strong>: CPU 空闲时间的百分比。</li><li><strong>wa</strong>: 用于等待硬件 I/O 的 CPU 时间百分比。例如：等待硬盘读完数据。</li><li><strong>hi</strong>: 用于处理硬件中断的 CPU 时间百分比。例如：网卡(或任何硬件)中断 CPU 以通知它有新数据到达。</li><li><strong>si</strong>: 用于处理软件中断的 CPU 时间百分比。例如：高优先级业务导致 CPU 中断。</li><li><strong>st</strong>: 从虚拟机窃取的 CPU 时间百分比。例如：为了处理物理机的工作负载，需要从虚拟机“窃取”资源的 CPU</li></ul>
<p>可以非常清楚地看到 CPU 使用率。不过，要注意的是，CPU 默认显示的是所有 CPU 的平均值。这时候，按下数字 1 就可以看到每个 CPU 的使用率了：</p>
<p>继续往下看，空白行之后是进程的实时信息，每个进程都有一个 %CPU 列，表示进程的 CPU 使用率。它是用户态和内核态 CPU 使用率的总和，包括进程用户空间使用的 CPU、通过系统调用执行的内核空间 CPU 、以及在就绪队列等待运行的 CPU。在虚拟化环境中，它还包括了运行虚拟机占用的CPU。</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114912115.png" /></p>
<p>可以发现，<code>top</code> 并没有细分进程的用户态 CPU 和内核态 CPU。</p>
<p class="maodian"></p><h3>2、用 pidstat 查看</h3>
<p><code>pidstat</code> 是一个专门分析每个进程 CPU 使用情况的工具。比如，下面的 <code>pidstat</code> 命令，就间隔 1 秒展示了进程的 5 组 CPU 使用率，包含：</p>
<ul><li>用户态CPU使用率(%usr);</li><li>内核态CPU 使用率(%system)</li><li>运行虚拟机CPU使用率(%guest)</li><li>等待 CPU使用率(%wait);</li><li>总的CPU使用率(%CPU)</li></ul>
<p>最后的 Average 部分，还计算了5组数据的平均值。</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114912R3.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>3、用 ps 查看</h3>
<p><code>ps</code> 命令可用于确定哪个进程占用了 CPU。</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ ps-eo pid,%cpu,cmd --sort=-%cpu</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114913262.png" /></p>
<p>如果要仅查看正在运行的进程，可以使用以下命令：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ ps-eo pid,%cpu,cmd --sort=-%cpu |grep-v PID</pre></div>
<p>这个命令将过滤掉标题行。</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114913921.png" /></p>
<p>如果要仅显示前几个进程，可以将输出通过head命令进行截取。例如，要显示前 5 个进程，可以使用以下命令：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ ps-eo pid,%cpu,cmd --sort=-%cpu |grep-v PID |head-n5</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114913O8.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>4、用 htop 查看</h3>
<p><code>htop</code> 是一个交互式的进程查看器和系统监控工具，它提供了比传统的 <code>top</code> 命令更多的功能和更友好的界面。它提供了 CPU 和系统资源利用率的详细摘要。可以垂直滚动或水平滚动以显示更多详细信息。它还在命令列下提供进程路径。</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ htop</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114914N3.png" /></p>
<p>在 CPU 状态区域主要显示 CPU 使用情况，<code>htop</code> 还为将不同颜色来区分是使用情况：</p>
<ul><li>蓝色的表示 low-prority(低优先级)使用</li><li>绿色的表示 normal(标准)使用情况</li><li>红色的表示 kernel(内核)使用情况</li><li>青色的表示 virtuality(虚拟性)使用情况</li></ul>
<p class="maodian"></p><h3>5、用 nmon 查看</h3>
<p><code>nmon</code> 是 Linux 系统的一个性能监控工具。它用于实时监测系统的 CPU、内存、磁盘、网络等资源的使用情况，帮助管理员分析系统性能并做出优化调整。</p>
<p><code>nmon</code> 工具以文字界面的形式展示监控结果，提供了丰富的信息和统计数据，可以实时查看系统的运行状况。它的输出格式清晰简洁，容易理解和分析。</p>
<p>使用 <code>nmon</code> 命令：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ nmon</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-2506241149149B.png" /></p>
<p>然后按 t 查看利用更多资源的进程：</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114914494.png" /></p>
<p>按下 c 键可以来查看 CPU 的使用率：</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114915942.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>6、用 atop 查看</h3>
<p><code>atop</code> 是在 Linux 系统的一个高级性能监控工具。与 <code>nmon</code> 类似，<code>atop</code> 也用于实时监测系统的各种资源的使用情况，但它提供了更为详细和全面的性能数据，让管理员更深入地了解系统运行情况。</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ atop</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-25062411491D36.png" /></p>
<p>也可以使用以下命令把 CPU 使用率记录到文件中，下次直接读取文件查看 CPU 利用率。写入文件使用“<code>-w 文件名</code>”，读出文件使用“<code>-r 文件名</code>”：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ root@projectsauron:~# atop -w test
^C
$ root@projectsauron:~# atop -r test</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-25062411491EB.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>7、用 glances 查看</h3>
<p><code>glances</code> 是一种跨平台的实时系统监控工具，该工具是用python编写的，并使用库程序详细提供了对 CPU、内存、磁盘、网络和进程等系统资源的监测信息。<code>glances</code> 以直观和交互的方式呈现系统监控数据，并提供了丰富的选项和功能，方便用户进行系统性能的实时监控和分析。</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-25062411491O00.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>8、用 vmstat 查看</h3>
<p><code>vmstat</code>（<strong>virtual memory statistics</strong>）是一个在 Linux 系统上用于监视虚拟内存、进程、CPU 和 IO 性能的命令行工具。</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ vmstat</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-25062411491H50.png" /></p>
<p>各个字段你含义如下：</p>
<ul><li>进程 <strong>procs</strong>
<ul><li><strong>r</strong>：在运行队列中等待的进程数 。</li><li><strong>b</strong>：在等待io的进程数 。</li></ul></li><li>内存 <strong>memoy</strong>：<ul><li><strong>swpd</strong>：现时可用的交换内存（单位KB）。</li><li><strong>free</strong>：空闲的内存（单位KB）。</li><li><strong>buff</strong>: 缓冲去中的内存数（单位：KB）。</li><li><strong>cache</strong>：被用来做为高速缓存的内存数（单位：KB）。</li></ul></li><li><strong>swap</strong> 交换页面<ul><li><strong>si</strong>: 从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：KB/秒。</li><li><strong>so</strong>: 从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒。</li></ul></li><li><strong>io</strong> 块设备:<ul><li><strong>bi</strong>: 发送到块设备的块数，单位：块/秒。</li><li><strong>bo</strong>: 从块设备接收到的块数，单位：块/秒。</li></ul></li><li><strong>system</strong> 系统：<ul><li><strong>in</strong>: 每秒的中断数，包括时钟中断。</li><li><strong>cs</strong>: 每秒的环境（上下文）转换次数。</li></ul></li><li><strong>cpu</strong> 中央处理器：<ul><li><strong>cs</strong>：用户进程使用的时间 。以百分比表示。</li><li><strong>sy</strong>：系统进程使用的时间。 以百分比表示。</li><li><strong>id</strong>：中央处理器的空闲时间 。以百分比表示。</li></ul></li></ul>
<p>如果想使用 <code>vmstat</code> 命令以 2 秒的间隔监视系统资源，间隔 5 次。在这种情况下，可以使用以下命令：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ vmstat 2 5</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-25062411491XT.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>9、用 sar 查看</h3>
<p><code>sar</code>（<strong>System Activity Reporter</strong>）是一个在 Linux 系统上用于收集、报告和存档系统活动数据的命令行工具。</p>
<p>使用 <code>sar</code> 命令，可以按特定时间间隔监视 CPU 使用率：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ sar 3</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114921P3.png" /></p>
<p>也可以通过如下来显示每隔 3 秒 10 条后的运行数据。</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ sar 3 10</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-2506241149223c.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>10、dstat</h3>
<p><code>dstat</code> 是一个在 Linux 系统上使用的用于监控系统资源使用情况的命令。它可以提供关于 CPU、内存、磁盘、网络等方面的实时数据，并以可读性高的格式输出。该工具结合了 <code>vmstat</code>，<code>iostat</code>，<code>ifstat</code>，<code>netstat</code> 以及更多的信息。并且支持输出 CSV 格式报表，并能导入到 Gnumeric 和 Excel 以生成图形</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ dstat</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114922431.png" /></p>
<p>每秒 CPU 使用率情况获取：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ dstat -c</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114922F4.png" /></p>
<p>最占 CPU 的进程获取：</p>
<div class="dxycode"><pre class="brush:bash;">$ dstat --top-cpu</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114923339.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>11、iostat</h3>
<p>这个命令主要用来查看 IO 使用情况，也可以来查看 CPU，不如上述命令常用。</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/allimg/20250624/2-250624114923591.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h2>三、总结</h2>
<p>Linux 系统上有各种可用的工具和命令来监视 CPU 使用率和系统资源利用率，那么多命令工具可根据实际情况，直观可视化的 <code>nmon</code> 和 <code>galances</code> 比较方便查看结果。</p>
<p>以上就是Linux 下查看 CPU 使用率的详细内容，更多相关资料请阅读琼殿技术社区其它文章！</p>
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