检查 Linux 中内存使用情况的 8 条命令

2020-02-09 12:15:33

作为一名 Linux 管理员，知道如何获取当前可用的和已经使用的资源情况，比如内存、CPU、磁盘等，是相当重要的。
-- Magesh Maruthamuthu（作者）

Linux 并不像 Windows，你经常不会有图形界面可供使用，特别是在服务器环境中。

作为一名 Linux 管理员，知道如何获取当前可用的和已经使用的资源情况，比如内存、CPU、磁盘等，是相当重要的。如果某一应用在你的系统上占用了太多的资源，导致你的系统无法达到优状态，那么你需要找到并修正它。

如果你想找到消耗内存前十名的进程，你需要去阅读这篇文章：如何在 Linux 中找出内存消耗大的进程。

在 Linux 中，命令能做任何事，所以使用相关命令吧。在这篇教程中，我们将会给你展示 8 个有用的命令来即查看在 Linux 系统中内存的使用情况，包括 RAM 和交换分区。

创建交换分区在 Linux 系统中是非常重要的，如果你想了解如何创建，可以去阅读这篇文章：在 Linux 系统上创建交换分区。

下面的命令可以帮助你以不同的方式查看 Linux 内存使用情况。

free 命令
/proc/meminfo 文件
vmstat 命令
ps_mem 命令
smem 命令
top 命令
htop 命令
glances 命令

1）如何使用 free 命令查看 Linux 内存使用情况

free 命令是被 Linux 管理员广泛使用的主要命令。但是它提供的信息比 /proc/meminfo 文件少。

free 命令会分别展示物理内存和交换分区内存中已使用的和未使用的数量，以及内核使用的缓冲区和缓存。

这些信息都是从 /proc/meminfo 文件中获取的。

# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          15867        9199        1702        3315        4965        3039
Swap:         17454         666       16788

total：总的内存量
used：被当前运行中的进程使用的内存量（used = total – free – buff/cache）
free：未被使用的内存量（free = total – used – buff/cache）
shared：在两个或多个进程之间共享的内存量
buffers：内存中保留用于内核记录进程队列请求的内存量
cache：在 RAM 中存储近使用过的文件的页缓冲大小
buff/cache：缓冲区和缓存总的使用内存量
available：可用于启动新应用的可用内存量（不含交换分区）

2) 如何使用 /proc/meminfo 文件查看 Linux 内存使用情况

/proc/meminfo 文件是一个包含了多种内存使用的实时信息的虚拟文件。它展示内存状态单位使用的是 kB，其中大部分属性都难以理解。然而它也包含了内存使用情况的有用信息。

# cat /proc/meminfo

MemTotal:       16248572 kB
MemFree:         1764576 kB
MemAvailable:    3136604 kB
Buffers:          234132 kB
Cached:          4731288 kB
SwapCached:        28516 kB
Active:          9004412 kB
Inactive:        3552416 kB
Active(anon):    8094128 kB
Inactive(anon):  2896064 kB
Active(file):     910284 kB
Inactive(file):   656352 kB
Unevictable:          80 kB
Mlocked:              80 kB
SwapTotal:      17873388 kB
SwapFree:       17191328 kB
Dirty:               252 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:       7566736 kB
Mapped:          3692368 kB
Shmem:           3398784 kB
Slab:             278976 kB
SReclaimable:     125480 kB
SUnreclaim:       153496 kB
KernelStack:       23936 kB
PageTables:        73880 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:    25997672 kB
Committed_AS:   24816804 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:           0 kB
VmallocChunk:          0 kB
Percpu:             3392 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:         0 kB
ShmemHugePages:        0 kB
ShmemPmdMapped:        0 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
Hugetlb:               0 kB
DirectMap4k:     1059088 kB
DirectMap2M:    14493696 kB
DirectMap1G:     2097152 kB

3) 如何使用 vmstat 命令查看 Linux 内存使用情况

vmstat 命令是另一个报告虚拟内存统计信息的有用工具。

vmstat 报告的信息包括：进程、内存、页面映射、块 I/O、陷阱、磁盘和 CPU 特性信息。vmstat 不需要特殊的权限，并且它可以帮助诊断系统瓶颈。

# vmstat

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0 682060 1769324 234188 4853500  0    3    25    91   31   16 34 13 52  0  0

如果你想详细了解每一项的含义，阅读下面的描述。

procs：进程

r：可以运行的进程数目（正在运行或等待运行）
b：处于不可中断睡眠中的进程数目

memory：内存

swpd：使用的虚拟内存数量
free：空闲的内存数量
buff：用作缓冲区内存的数量
cache：用作缓存内存的数量
inact：不活动的内存数量（使用 -a 选项）
active：活动的内存数量（使用 -a 选项）

Swap：交换分区

si：每秒从磁盘交换的内存数量
so：每秒交换到磁盘的内存数量

IO：输入输出

bi：从一个块设备中收到的块（块/秒）
bo：发送到一个块设备的块（块/秒）

System：系统

in：每秒的中断次数，包括时钟。
cs：每秒的上下文切换次数。

CPU：下面这些是在总的 CPU 时间占的百分比

us：花费在非内核代码上的时间占比（包括用户时间，调度时间）
sy：花费在内核代码上的时间占比（系统时间）
id：花费在闲置的时间占比。在 Linux 2.5.41 之前，包括 I/O 等待时间
wa：花费在 I/O 等待上的时间占比。在 Linux 2.5.41 之前，包括在空闲时间中
st：被虚拟机偷走的时间占比。在 Linux 2.6.11 之前，这部分称为 unknown

运行下面的命令查看详细的信息。

# vmstat -s

        16248580 K total memory
         2210256 K used memory
         2311820 K active memory
         2153352 K inactive memory
        11368812 K free memory
          107584 K buffer memory
         2561928 K swap cache
        17873388 K total swap
               0 K used swap
        17873388 K free swap
           44309 non-nice user cpu ticks
             164 nice user cpu ticks
           14332 system cpu ticks
          382418 idle cpu ticks
            1248 IO-wait cpu ticks
            1407 IRQ cpu ticks
            2147 softirq cpu ticks
               0 stolen cpu ticks
         1022437 pages paged in
          260296 pages paged out
               0 pages swapped in
               0 pages swapped out
         1424838 interrupts
         4979524 CPU context switches
      1577163147 boot time
            3318 forks

4) 如何使用 ps_mem 命令查看 Linux 内存使用情况

ps_mem 是一个用来查看当前内存使用情况的简单的 Python 脚本。该工具可以确定每个程序使用了多少内存（不是每个进程）。

该工具采用如下的方法计算每个程序使用内存：总的使用 = 程序进程私有的内存 + 程序进程共享的内存。

计算共享内存是存在不足之处的，该工具可以为运行中的内核自动选择准确的方法。

# ps_mem

 Private  +   Shared  =  RAM used    Program
180.0 KiB +  30.0 KiB = 210.0 KiB    xf86-video-intel-backlight-helper (2)
192.0 KiB +  66.0 KiB = 258.0 KiB    cat (2)
312.0 KiB +  38.5 KiB = 350.5 KiB    lvmetad
380.0 KiB +  25.5 KiB = 405.5 KiB    crond
392.0 KiB +  32.5 KiB = 424.5 KiB    rtkit-daemon
852.0 KiB + 117.0 KiB = 969.0 KiB    gnome-session-ctl (2)
928.0 KiB +  56.5 KiB = 984.5 KiB    gvfs-mtp-volume-monitor
  1.0 MiB +  42.5 KiB =   1.0 MiB    dconf-service
  1.0 MiB + 106.5 KiB =   1.1 MiB    gvfs-goa-volume-monitor
  1.0 MiB + 180.5 KiB =   1.2 MiB    gvfsd
.
.
  5.3 MiB +   3.0 MiB =   8.3 MiB    evolution-addressbook-factory
  8.5 MiB +   1.2 MiB =   9.7 MiB    gnome-session-binary (4)
  7.5 MiB +   3.1 MiB =  10.5 MiB    polkitd
  7.4 MiB +   3.3 MiB =  10.7 MiB    pulseaudio (2)
  7.0 MiB +   7.0 MiB =  14.0 MiB    msm_notifier
 12.7 MiB +   2.3 MiB =  15.0 MiB    evolution-source-registry
 13.3 MiB +   2.5 MiB =  15.8 MiB    gnome-terminal-server
 15.8 MiB +   1.0 MiB =  16.8 MiB    tracker-miner-fs
 18.7 MiB +   1.8 MiB =  20.5 MiB    python3.7
 16.6 MiB +   4.0 MiB =  20.5 MiB    evolution-calendar-factory
 22.3 MiB + 753.0 KiB =  23.0 MiB    gsd-keyboard (2)
 22.4 MiB + 832.0 KiB =  23.2 MiB    gsd-wacom (2)
 20.8 MiB +   2.5 MiB =  23.3 MiB    blueman-tray
 22.0 MiB +   1.8 MiB =  23.8 MiB    blueman-applet
 23.1 MiB + 934.0 KiB =  24.0 MiB    gsd-xsettings (2)
 23.7 MiB +   1.2 MiB =  24.9 MiB    gsd-media-keys (2)
 23.4 MiB +   1.6 MiB =  25.0 MiB    gsd-color (2)
 23.9 MiB +   1.2 MiB =  25.1 MiB    gsd-power (2)
 16.5 MiB +   8.9 MiB =  25.4 MiB    evolution-alarm-notify
 27.2 MiB +   2.0 MiB =  29.2 MiB    systemd-journald
 28.7 MiB +   2.8 MiB =  31.5 MiB    c
 29.6 MiB +   2.2 MiB =  31.8 MiB    chrome-gnome-sh (2)
 43.9 MiB +   6.8 MiB =  50.7 MiB    WebExtensions
 46.7 MiB +   6.7 MiB =  53.5 MiB    goa-daemon
 86.5 MiB +  55.2 MiB = 141.7 MiB    Xorg (2)
191.4 MiB +  24.1 MiB = 215.4 MiB    notepadqq-bin
306.7 MiB +  29.0 MiB = 335.7 MiB    gnome-shell (2)
601.6 MiB +  77.7 MiB = 679.2 MiB    firefox
  1.0 GiB + 109.7 MiB =   1.1 GiB    chrome (15)
  2.3 GiB + 123.1 MiB =   2.5 GiB    Web Content (8)
----------------------------------
                           5.6 GiB
==================================

5）如何使用 smem 命令查看 Linux 内存使用情况

smem 是一个可以为 Linux 系统提供多种内存使用情况报告的工具。不同于现有的工具，smem 可以报告 比例集大小(Proportional Set Size)（PSS）、 集大小(Unique Set Size)（USS）和 驻留集大小(Resident Set Size)（RSS）。

比例集大小（PSS）：库和应用在虚拟内存系统中的使用量。
集大小（USS）：其报告的是非共享内存。
驻留集大小（RSS）：物理内存（通常多进程共享）使用情况，其通常高于内存使用量。

# smem -tk

 PID User     Command                         Swap      USS      PSS      RSS
3383 daygeek  cat                                0    92.0K   123.0K     1.7M
3384 daygeek  cat                                0   100.0K   129.0K     1.7M
1177 daygeek  /usr/lib/gnome-session-ctl         0   436.0K   476.0K     4.6M
1171 daygeek  /usr/bin/dbus-daemon --conf        0   524.0K   629.0K     3.8M
1238 daygeek  /usr/lib/xdg-permission-sto        0   592.0K   681.0K     5.9M
1350 daygeek  /usr/lib/gsd-screensaver-pr        0   652.0K   701.0K     5.8M
1135 daygeek  /usr/lib/gdm-x-session --ru        0   648.0K   723.0K     6.0M
.
.
1391 daygeek  /usr/lib/evolution-data-ser        0    16.5M    25.2M    63.3M
1416 daygeek  caffeine-ng                        0    28.7M    31.4M    66.2M
4855 daygeek  /opt/google/chrome/chrome -        0    38.3M    46.3M   120.6M
2174 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0    44.0M    50.7M   120.3M
1254 daygeek  /usr/lib/goa-daemon                0    46.7M    53.3M    80.4M
3416 daygeek  /opt/google/chrome/chrome -        0    44.7M    54.2M   103.3M
4782 daygeek  /opt/google/chrome/chrome -        0    57.2M    65.8M   142.3M
1137 daygeek  /usr/lib/Xorg vt2 -displayf        0    77.2M   129.6M   192.3M
3376 daygeek  /opt/google/chrome/chrome          0   117.8M   131.0M   210.9M
4448 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   124.4M   133.8M   224.1M
3558 daygeek  /opt/google/chrome/chrome -        0   157.3M   165.7M   242.2M
2310 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   159.6M   169.4M   259.6M
4331 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   176.8M   186.2M   276.8M
4034 daygeek  /opt/google/chrome/chrome -        0   179.3M   187.9M   264.6M
3911 daygeek  /opt/google/chrome/chrome -        0   183.1M   191.8M   269.4M
3861 daygeek  /opt/google/chrome/chrome -        0   199.8M   208.2M   285.2M
2746 daygeek  /usr/bin/../lib/notepadqq/n        0   193.5M   217.5M   261.5M
1194 daygeek  /usr/bin/gnome-shell               0   203.7M   219.0M   285.1M
2945 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   294.5M   308.0M   410.2M
2786 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   341.2M   354.3M   459.1M
4193 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   417.4M   427.6M   519.3M
2651 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   417.0M   430.1M   535.6M
2114 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox -c        0   430.6M   473.9M   610.9M
2039 daygeek  /usr/lib/firefox/firefox --        0   601.3M   677.5M   840.6M
-------------------------------------------------------------------------------
  90 1                                           0     4.8G     5.2G     8.0G

6) 如何使用 top 命令查看 Linux 内存使用情况

top 命令是一个 Linux 系统的管理员常使用的用于查看进程的资源使用情况的命令。

该命令会展示了系统总的内存量、当前内存使用量、空闲内存量和缓冲区使用的内存总量。此外，该命令还会展示总的交换空间内存量、当前交换空间的内存使用量、空闲的交换空间内存量和缓存使用的内存总量。

# top -b | head -10

top - 11:04:39 up 40 min,  1 user,  load average: 1.59, 1.42, 1.28
Tasks: 288 total,   2 running, 286 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 13.3 us,  1.5 sy,  0.0 ni, 84.4 id,  0.0 wa,  0.3 hi,  0.5 si,  0.0 st
KiB Mem : 16248572 total,  7755928 free,  4657736 used,  3834908 buff/cache
KiB Swap: 17873388 total, 17873388 free,        0 used.  9179772 avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
 2114 daygeek   20     3182736 616624 328228 R  83.3   3.8   7:09.72 Web Content
 2039 daygeek   20     4437952 849616 261364 S  13.3   5.2   7:58.54 firefox
 1194 daygeek   20     4046856 291288 165460 S   4.2   1.8   1:57.68 gnome-shell
 4034 daygeek   20      808556 273244  88676 S   4.2   1.7   1:44.72 chrome
 2945 daygeek   20     3309832 416572 150112 S   3.3   2.6   4:04.60 Web Content
 1137 daygeek   20      564316 197292 183380 S   2.5   1.2   2:55.76 Xorg
 2651 daygeek   20     3098420 547260 275700 S   1.7   3.4   2:15.96 Web Content
 2786 daygeek   20     2957112 463912 240744 S   1.7   2.9   3:22.29 Web Content
    1 root      20      182756  10208   7760 S   0.8   0.1   0:04.51 systemd
  442 root     -51                           S   0.8         0:05.02 irq/141-iw+
 1426 daygeek   20      373660  48948  29820 S   0.8   0.3   0:03.55 python3
 2174 daygeek   20     2466680 122196  78604 S   0.8   0.8   0:17.75 WebExtensi+