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    Linux vmstat命令实战详解

    vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率,内存使用,虚拟内存交换情况,IO读写情况。这个命令是我查看Linux/Unix最喜爱的命令,一个是Linux/Unix都支持,二是相比top,我可以看到整个机器的CPU,内存,IO的使用情况,而不是单单看到各个进程的CPU使用率和内存使用率(使用场景不一样)。  选项 -a:显示活动内页; -f:显示启动后创建的进程总数; -m:显示slab信息; -n:头信息仅显示一次; -s:以表格方式显示事件计数器和内存状态; -d:报告磁盘状态; -p:显示指定的硬盘分区状态; -S:输出信息的单位。 vmstat 3 procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------  r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st  0  0    320  42188 167332 1534368    0    0     4     7    1    0  0  0 99  0  0  0  0    320  42188 167332 1534392    0    0     0     0 1002   39  0  0 100  0  0  0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0    19 1002   44  0  0 100  0  0  0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0     0 1002   41  0  0 100  0  0  0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0     0 1002   41  0  0 100  0  0 一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的,第一个参数是采样的时间间隔数,单位是秒,第二个参数是采样的次数 r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU),我测试的服务器目前CPU比较空闲,没什么程序在跑,当这个值超过了CPU数目,就会出现CPU瓶颈了。这个也和top的负载有关系,一般负载超过了3就比较高,超过了5就高,超过了10就不正常了,服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大,表示你的CPU很繁忙,一般会造成CPU使用率很高。 b 表示阻塞的进程,这个不多说,进程阻塞,大家懂的。 swpd 虚拟内存已使用的大小,如果大于0,表示你的机器物理内存不足了,如果不是程序内存泄露的原因,那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。 free   空闲的物理内存的大小,我的机器内存总共8G,剩余3415M。 buff   Linux/Unix系统是用来存储,目录里面有什么内容,权限等的缓存,我本机大概占用300多M cache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲,我本机大概占用300多M(这里是Linux/Unix的聪明之处,把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存,是为了提高 程序执行的性能,当程序使用内存时,buffer/cached会很快地被使用。) si  每秒从磁盘读入虚拟内存的大小,如果这个值大于0,表示物理内存不够用或者内存泄露了,要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕,一切正常。 so  每秒虚拟内存写入磁盘的大小,如果这个值大于0,同上。 bi  块设备每秒接收的块数量,这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备,默认块大小是1024byte,我本机上没什么IO操作,所以一直是0,但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到140000/s,磁盘写入速度差不多140M每秒 bo 块设备每秒发送的块数量,例如我们读取文件,bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0,不然就是IO过于频繁,需要调整。 in 每秒CPU的中断次数,包括时间中断 cs 每秒上下文切换次数,例如我们调用系统函数,就要进行上下文切换,线程的切换,也要进程上下文切换,这个值要越小越好,太大了,要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中,我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试,选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调,压测,直到cs到一个比较小的值,这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是,每次调用系统函数,我们的代码就会进入内核空间,导致上下文切换,这个是很耗资源

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    14.块设备驱动

    1、字符设备驱动:   当我们的应用层读写(read()/write())字符设备驱动时,是按字节/字符来读写数据的,期间没有任何缓存区,因为数据量小,不能随机读取数据,例如:按键、LED、鼠标、键盘等 2、块设备:   块设备是i/o设备中的一类, 当我们的应用层对该设备读写时,是按扇区大小来读写数据的,若读写的数据小于扇区的大小,就会需要缓存区, 可以随机读写设备的任意位置处的数据,例如 普通文件(.txt,.c等),硬盘,U盘,SD卡。 3、块设备结构: 段(Segments):由若干个块组成。是Linux内存管理机制中一个内存页或者内存页的一部分。 块 (Blocks): 由Linux制定对内核或文件系统等数据处理的基本单位。通常由1个或多个扇区组成。(对Linux操作系统而言) 扇区(Sectors):块设备的基本单位。通常在512字节到32768字节之间,默认512字节 应用程序进行文件的读写,通过文件系统将文件的读写转换为块设备驱动操作硬件。

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    Linux(一)

    如果我们要介绍 Linux,我们就不得不首先说一下 Unix。 Unix: 一种多用户、多进程的计算机操作系统,开发于 1970 年在美国 AT&T 公司的贝尔实验室的 AT&T Unix。 此后的 10 年,Unix 在学术机构和大型企业中得到了广泛的应用,当时的 Unix 拥有者 AT&T 公司以低廉甚至免费的许可将 Unix 源码授权给学术机构做研究或教学之用,许多机构在此源码基础上加以扩充和改进,形成了所谓的 “Unix 变种”。 最著名的变种之一是由加州大学 Berkeley 分校开发的 BSD(Berkeley Software Distribution)。 后来 AT&T 意识到了 Unix 的商业价值,不再将 Unix 源码授权给学术机构,并对之前的 Unix 及其变种声明了版权。BSD 在 Unix 的历史发展中具有相当大的影响力,被很多商业厂家采用,成为很多商用 Unix 的基础。其不断增大的影响力终于引起了 AT&T 的关注,于是开始了一场持久的版权官司。最终允许 Berkeley 分校自由发布自己的 Unix 变种,但是前提是必须将来自于 AT&T 的代码完全删除,于是诞生了 4.4 BSD Lite 版,由于这个版本不存在法律问题,4.4 BSD Lite 成为了现代柏克莱软件套件的基础版本。BSD 在发展中也逐渐衍生出3个主要的分支:

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