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【Linux】 CPU使用率をモニタリングする方法とコマンドの解説

2022/6/4 12:362022/10/30 14:43

■ 目次

■ 目次 1. はじめに 2. 紹介一覧 3. top 3.1. 【1行目 : top – の解説】3.2. 【2行目 : Tasks: の解説】3.3. 【3行目 : %Cpu(s): の解説】3.4. 【4行目 : KiB Mem : の解説】3.5. 【5行目 : KiB Swap: の解説】3.6. 【7行目】各種フィールドについて 3.7. 【豆技】プロセスのソート方法 3.8. 【豆技】 core別に表示する方法 4. vmstat 4.1. 各項目の解説 4.2. オプションの使い方 4.3. ディスクモード欄の説明 ■ vmstatの各種オプションについて 4.4. 【オプション -a】4.5. 【オプション -f】4.6. 【オプション -t】4.7. 【オプション -n】4.8. 【オプション -s】4.9. 【オプション -d】4.10. 【オプション -p [パーティション]】4.11. 【オプション -S [k/K/m/M]】

1. はじめに

CPU使用率で全てが解決する訳ではありません｡要因解決の1つの手段です｡

また､CPU使用率は､中央処理装置またはCPUによって処理されている作業またはタスクの合計に他なりません｡

全てのプログラマーやインフラエンジニアが作業中のシステムのCPU使用率を監視する為の一般的な方法を事前に知っていることは非常に良いことだと思っています｡

ここでは､Linuxを使った紹介になりますが､Windowsやクラウドサービスのメトリクスなどは､またの次回へ！

💡

情報が古かったりします｡

2. 紹介一覧

htop

nmon

vmstat

以上の4つほどを紹介していきますが､実際に自分が使った感想や色々なサイトから学んだ方法記載していきます｡

3. top

コマンドは､システムパフォーマンスを監視するための最も古いコマンドまたはユーティリティの1つです｡基本的には､あらゆるLinuxオペレーティングシステムに組み込まれているユーティリティです｡

代表的な､タスク数･ユーザ数･CPU使用率･ロードアベレージ･メモリ使用量やアクティブなプロセスをリストなどを表示してくれます｡

3.1. 【1行目 : top – の解説】

項目	説明	予備欄
現在時刻	今の時間	23:12:52
up	起動してからの時間	20日と53分
users	ログインしているユーザー数	1人
load average	1､5､15分間	0.40,0.35,0.33

load average について

実行待ちプロセス数の平均
ロードアベレージは、値が大きければ大きいほど急激に負荷が掛かっている事がわかる
ただしロードアベレージが絶対では無い

ロードアベレージについては､別の機会に紹介予定

3.2. 【2行目 : Tasks: の解説】

項目	説明
total	プロセスの総数
running	実行中のプロセス数
sleeping	スリープ状態のプロセス数
stopped	停止状態のプロセス数
zombie	ゾンビ状態のプロセス数

3.3. 【3行目 : %Cpu(s): の解説】

項目	説明
us	userのプログラムによる使用率
sy	systemのプログラムによる使用率
ni	nice指定プログラムの使用率
id	システムアイドル率
wa	IOの終了待ちのCPU使用率
hi	ハードウェア割り込み要求によるCPU使用率
si	ソフトウェア割り込み要求によるCPU使用率
st	ゲストOSが割り当て要求をしたが、割り当ててもらえなかったCPU使用率

3.4. 【4行目 : KiB Mem : の解説】

項目	説明
total	メモリ合計量
used	使用中のメモリ量
free	未使用のメモリ量
buffers	バッファに使用されているメモリ量

3.5. 【5行目 : KiB Swap: の解説】

項目	説明
total	swap領域の合計量
used	使用中のスワップ領域
free	未使用のスワップ領域
cached	キャッシュされているスワップ領域

3.6. 【7行目】各種フィールドについて

項目	説明	予備欄
PID	プロセスIDで定期的に同じ番号が使用される｡	1から開始
PPID	親プロセスIDの事
USER	実行するタスク所有者
PR	タスクの優先度
NI		nice値
VIRT	タスクが使用してる仮想メモリの総量(kb)	VIRT=SWAP+RES
RES	常駐タスク｡タスクが使用しているスワップされていない物理メモリ(kb)	RES=CODE+DATA
SHR	共有メモリサイズ(kb)
S	プロセスの状態	【S プロセス状態について】を参照
%CPU	CPU使用率
%MEM	物理メモリメモリ使用率(RES)
TIME+	CPU時間(1/100単位)
COMMAND	コマンド名/プログラム名

S プロセス状態について

D : 割り込み要求不可
R : 実行中
S : スリープ状態
T : 停止中
Z : ゾンビモード
W : (スワップアウト)
I : (多分･･･アイドル状態の事をさしてる)
N : ナイス値がプラス+の状態
< : ナイス値がマイナス-の状態

3.7. 【豆技】プロセスのソート方法

項目	コマンド
CPU	Shift + p
PID	Shift + n
メモリー	Shift + m
実行時間	Shift + t

3.8. 【豆技】 core別に表示する方法

top コマンドを実行後に 1 と入力

4. vmstat

コマンドは､仮想メモリの総計､スワップ､ディスクIO､およびCPU使用率に関する情報を表示出来ます｡

4.1. 各項目の解説

タイトル	項目	説明	備考欄
procs	r	書き込みの時間を待っているプロセス数	不明
	b	割り込み不可能なスリープ状態のプロセス数
memory	swpd	仮想メモリの量
	free	空きメモリの量
	buff	バッファに用いられてるメモリの量
	cache	キャッシュに用いられてるメモリの量
	inact	非アクティブなメモリの量	-a を付与後に表示
	active	アクティブなメモリの量	-a を付与後に表示
swap	si	ディスクからスワップインされているメモリの量/s
	so	ディスクにスワップしてるメモリの量/s
io	bi	ブロックデバイス(HDD)から受け取ったブロック(blocks/s)
	bo	ブロックデバイスに送られたブロック(blocks/s)
system	in	1秒あたりの割り込み回数｡	クロック割り込みも含む←不明
	cs	1秒あたりのコンテキストスイッチの回数	不明
cpu	us	カーネルコード以外の実行に使用した時間(ユーザー時間とniceも含む)
	sy	カーネルコードの実行に使用した時間(システム時間)
	id	IO待ち時間を含めてアイドル時間
	wa	IO待ち時間
	st	Time stolen from a virtual machine

4.2. オプションの使い方

[オプション] [何秒間隔] [何回]

vmstat -a 2 4

2秒間隔で計4回､非/アクティブなメモリ情報を表示する(オプション無しのデータも含めて)

4.3. ディスクモード欄の説明

【オプション -d】で使用します｡

タイトル	項目	説明
reads	total	読み込みに成功した総数
	merged	グループ化された読み込み数
	sectors	読み込みに成功したセクタ数
	ms	読み込みに使用した時間(ミリ秒)
writes	total	書き出しに成功した総数
	merged	グループ化された書き込み数
	sectors	書き出しに成功したセクタ数
	ms	書き出しに使用した時間
IO	cur	現在実行中の I/O 数
	sec	I/Oに使用した時間(秒)

■ vmstatの各種オプションについて

4.4. 【オプション -a】

アクティブ/非アクティブなメモリも表示

active/inact が表示

4.5. 【オプション -f】

ブート後のfork数を表示

4.6. 【オプション -t】

タイムスタンプを付けて表示

査時にタイムスタンプを載せて置くと､コマンドの実行時間が可視化

4.7. 【オプション -n】

ヘッダの表示を無くす

4.8. 【オプション -s】

各種のイベントカウンタとメモリの総計を表示

上手く活用出来たら､素晴らしそう

4.9. 【オプション -d】

ディスクの総計を表示

iostat と表示の仕方が違うのかな?不明

4.10. 【オプション -p [パーティション]】

指定したパーティションの詳細な総計を表示

4.11. 【オプション -S [k/K/m/M]】

出力を､k:1000/K:1024/m:1000000/M:1048576 バイト単位に切り替えて表示

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