Linux 内存之vmstat（linux内存管理详解）

vmstat 每2 秒显示5 次。

[root@localhost ~]# vmstat -w 2 5

程序———————-内存———————— – –交换——io——系统———-CPU——

r b swpd 空闲缓冲区高速缓存si so bi bo in cs us sy id wa st

0 0 0 1100516 17264 5916084 0 0 1 1 4 2 2 1 97 0 0

0 0 0 1100292 17264 5916084 0 0 0 0 729 3516 5 2 93 0 0

1 0 0 1100268 17264 5916084 0 0 0 4 825 3379 5 2 93 0 0

1 0 0 1100020 17264 5916084 0 0 0 0 831 3464 6 2 92 0 0

0 0 0 1099872 17264 5916084 0 0 0 2 908 3519 5 2 93 0 0

可以看到第一行的数据与其他行（如in和cs）的数据有显着的不同。检查手册中的说明。

生成的第一份报告显示自上次重新启动以来的平均值。其他报告提供有关采样周期长度的信息。在这两种情况下，都会立即生成进程和内存报告。

第一行数据是自系统启动以来的平均值，其他行是您运行vmstat 命令时设置的时间间隔的平均值。此外，进程和内存报告内容是实时值。

1.1 processes

程序

r: 可运行进程的数量（正在运行或等待执行时间）。

b: 不间断休眠的进程数。

r 表示处于运行状态的进程。该进程正在运行或在运行队列中等待运行。

进程通过ps 或top 显示为R 状态（正在运行或可运行）。

b 代表一个睡眠的、不可中断的进程，该进程正在睡眠（阻塞）并等待满足某个条件。但是，与可中断睡眠进程不同，该进程在等待条件时不会响应信号。

通过ps 或top 显示为D 状态的进程是处于不间断睡眠状态的进程。此类进程通常等待关键操作，例如来自硬件设备的I/O 响应，或持有信号量。

例如，如果一个进程向磁盘读取或写入数据，则在获得磁盘响应之前，它不能被其他进程打断或打断，以确保数据完整性。此时，进程处于不可中断状态。如果此时进程被中断，则磁盘数据和进程数据之间很可能会出现差异。

不间断状态是一种对进程和硬件设备的系统保护机制。

1.2 memory

(1)

swpd: 换出的内存量。

free: 空闲内存量（可用内存）。

buff: 用作缓冲区（缓冲区高速缓存）的内存量。

cache: 用作高速缓存（页面高速缓存）的内存量。

buff/cache：系统启动后，如果有大量空闲内存（free memory），则将其中的一部分用作cache，以提高系统性能。可以根据需要释放这部分缓存以供应用程序使用（如果没有足够的可用内存）。

缓存（buff/cache）占用实际物理内存。它通常用于减少磁盘I/O 操作并缓存频繁访问的数据（热数据）。与不经常访问的数据（冷数据）相反。

(2)

交换

si: 从磁盘换入的内存量(/s)。

so: 交换到磁盘的内存量(/s)。

如果si等保持非零，则系统内存不足，内存中的某些数据（最近未访问过的数据，不活动的数据）正在被交换到交换设备（交换分区）。匿名页面交换到交换分区）或文件（备份到文件的页面直接写入文件）。

匿名和基于文件的页面：

Linux进程使用的内存分为两种类型：

File-backed page（有文件背景的页面，比如代码段、用read/write方法读写的文件、用mmap读写的文件；这些都有对应的硬盘文件，所以如果要替换掉这部分该页面进入页面缓存（对应正在交换的硬盘文件），可以直接访问）。

匿名页（CoW后的栈、堆、数据段等匿名页；它们没有对应的硬盘文件，所以如果要交换它们，只能交换到虚拟内存交换文件或Linux交换硬盘分区），页数这部分。如果您的系统内存不足，可以将其交换到交换文件或硬盘上的交换分区。

有关详细信息，请参阅swappiness=0 是什么意思？

当系统上启用了交换分区并且没有足够的物理内存时，操作系统会暂时将一些未使用的数据从物理内存转移到交换分区，以便为当前运行的程序释放足够的内存空间。生产环境中通常不启用交换分区，这会影响性能。

显示交换分区。

[root@localhost ~]# free -m

可用的免费共享增益/缓存总数

内存： 7705 837 1502 138 5365 6275

交换： 7935 0 7935

姓名

swapon、swapoff – 启用/禁用分页以及交换设备和文件

[root@localhost ~]# swapon

名称类型尺寸使用PRIO

/dev/dm-1 分区7.8G 0B -2

[root@localhost ~]# cat /proc/swaps

文件名类型大小使用优先级

/dev/dm-1 分区8126460 0 -2

[root@localhost ~]# cat /etc/fstab

/dev/mapper/centos-swap 交换交换默认0 0

swappiness 用于设置交换分区的页面写入活动。

[root@localhost ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness

swappy 越大，匿名页面就越有可能被回收，而swappy 越小，文件支持的页面就越有可能被回收。当然，他们的回收方式也是一样的LRU算法。

如果swappiness=0，则仅回收备份到文件的页面，如果内存不足，则不会回收匿名页面。

swappiness=1，执行最少的匿名页面交换而不禁用交换。

swappiness=100表示当内存不足时，会积极使用交换分区，及时将内存中的数据移至交换空间。

Swapness值从0到100。

1.3 block IO

I.O.

bi: 块从设备接收到的块数（块/秒）。

bo: 块发送到设备的块数（块/秒）。

当前所有Linux 块都是1024 字节。

1.4 System

系统

in: 每秒中断数，包括时钟。

cs: 每秒上下文切换的次数。

其中in表示每秒系统中断数，包括时钟中断（包括或不包括系统软中断）。

其中，cs表示每秒系统上下文切换的次数，表示整个系统的上下文切换状态。

上下文切换包括进程上下文切换、线程上下文切换和中断上下文切换（有或没有系统调用上下文切换）。

男人手册说：没有系统调用次数的统计，cs应该不包括系统调用上下文切换的次数。

它不会聚合每个设备的块IO 或计算系统调用的数量。

1.5 cpu activity

中央处理器

这些是总CPU 时间的百分比。

us: 执行非内核代码所花费的时间（用户时间，包括nice time）。

sy: 执行内核代码所花费的时间（系统时间）。

id: 空闲时间。

wa: IO 等待时间。

st: 虚拟机时间被盗。

二、使用步骤

2.1 vmstat -a

-a，–活跃

显示活动和非活动内存

[root@localhost ~]# vmstat -a

procs ————–内存———- —交换– —–io—- -系统– ——cpu —–

r b swpd free inact active si so bi bo in cs us sy id wa st

0 0 0 1543828 1254616 4325384 0 0 1 1 1 5 2 1 97 0 0

inact 是页缓存中不活动内存的数量。

active 是页缓存中活动内存的数量。

2.2 vmstat -f

-f，–fork

[root@localhost ~]# vmstat -f

1688718 叉子

显示自系统启动以来的fork数量。这包括fork、vfork 和clone 系统调用，等于创建的任务总数。每个进程由一个或多个任务表示，具体取决于线程的使用情况。

2.3 vmstat -m

-m，–板

显示板信息。

[root@localhost ~]# vmstat -m

缓存总大小页数

保险丝请求80 80 400 20

保险丝索引节点21 21 768 21

nf_conntrack_ffff970adafd8000 0 0 320 25

nf_conntrack_ffffffff9dd11640 1200 1200 320 25

rpc_inode_cache 25 25 640 25

fat_inode_cache 432 682 720 22

胖高速缓存2346 2346 40 102

kvm_vcpu 0 0 13056 2

xfs_dqtrx 0 0 528 31

xfs_dquot 0 0 488 16

xfs_ili 95208 95208 168 24

xfs_inode 118541 118541 960 17

xfs_efd_item 95 209 416 19

xfs_log_ticket 792 792 184 22

简历3 407 500 320 25

i915_依赖0 0 64 64

i915_请求0 0 576 28

drm_i915_gem_object 787 1218 768 21

kcopyd_job 0 0 3312 9

dm_uevent 0 0 2608 12

dm_rq_target_io 0 0 136 30

ip6_dst_cache 306 306 448 18

RAWv6 104 104 1216 26

UDPLITEv6 0 0 1216 26

UDPv6 104 104 1216 26

tw_sock_TCPv6 0 0 256 16

TCPv6 60 60 2112 15

cfq_队列0 0 232 17

bsg_cmd 0 0 312 26

mqueue_inode_cache 36 36 896 18

巨大的lbfs_inode_cache 78 78 608 26

配置文件目录缓存46 46 88 46

达科特0 0 256 16

基奥克托112 112 576 28

用户故障fd_ctx_cache 0 0 192 21

pid_命名空间14 14 2200 14

posix_timers_cache 608 608 248 16

UDP-Lite 0 0 1088 30

流动现金0 0 144 28

UDP 120 120 1088 30

tw_sock_TCP 240 320 256 16

技术合作计划64 64 1984 16

dax_缓存21 21 768 21

blkdev_queue 52 52 2456 13

blkdev_ioc 195 195 104 39

用户名空间68 68 480 17

sock_inode_cache 1208 1300 640 25

fsnotify_mark_connector 145872 146880 24 170

网络命名空间24 24 5248 6

shmem_inode_cache 1979 2256 680 24

Acpi 状态2943 3417 80 51

任务延迟信息900 900 112 36

任务统计96 96 328 24

proc_inode_cache 89554 90336 656 24

缓存总大小页数

信号Q 225 275 160 25

bdev_cache 76 76 832 19

kernfs_node_cache 30202 30566 120 34

mnt_缓存13601 14217 384 21

索引节点缓存24273 24273 592 27

丹特里421617 421617 192 21

iint_cache 0 0 128 32

avc_xperms_节点1606 1606 56 73

avc_节点18274 18368 72 56

selinux_inode_安全241622 245004 40 102

缓冲头629616 629616 104 39

虚拟机区域结构31754 32346 216 18

mm_struct 260 260 1600 20

文件缓存300 300 640 25

信号缓存506 532 1152 28

签名手现金353 405 2112 15

task_x 状态780 780 1088 30

任务结构558 637 4160 7

匿名_vma 10598 11679 80 51

共享策略节点3393 3655 48 85

沼泽政策31 31 264 31

基数树节点43204 43204 584 28

idr_层_缓存375 375 2112 15

dma-kmalloc-8192 0 0 8192 4

dma-kmalloc-4096 0 0 4096 8

DMA-kmalloc-2048 0 0 2048 16

dma-kmalloc-1024 0 0 1024 16

dma-kmalloc-512 0 0 512 16

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