8.6　列出1小时内占用CPU最多的10个进程

CPU时间是一项重要的资源，有时我们需要跟踪某个时期内占用CPU周期最多的进程。在普通的桌面系统或膝上系统中，CPU处于高负荷状态也许不会引发问题。但对于需要处理大量请求的服务器来说，CPU是极其重要的资源。通过监视某个时期内CPU的使用情况，我们可以找出长期占用CPU的进程并对其进行优化，或是调试其他问题。这则攻略是一次有关进程监视与日志记录的实践。

8.6.1　新手上路

ps命令用于收集系统中进程的详细信息。这些信息包括CPU使用情况、正在执行的命令、内存使用、进程状态等。记录在一小时内占用过CPU的进程，然后通过恰当地运用ps以及文本处理就可以找出占用CPU最多的10个进程。关于ps命令的更多细节，请参考第9章。

8.6.2　实战演练

让我们看看用于监视并计算一小时内CPU使用情况的shell脚本：

  1. #!/bin/bash
  2. #文件名: pcpu_usage.sh
  3. #用途:计算1个小时内进程的CPU占用情况
  5. SECS=3600
  6. UNIT_TIME=60
  8. #将SECS更改成需要进行监视的总秒数
  9. #UNIT_TIME是取样的时间间隔，单位是秒
  11. STEPS=$(( $SECS / $UNIT_TIME ))
  13. echo Watching CPU usage... ;
  15. for((i=0;i<STEPS;i++))
  16. do
  17.   ps -eo comm,pcpu | tail -n +2 >> /tmp/cpu_usage.$$
  18.   sleep $UNIT_TIME
  19. done
  21. echo
  22. echo CPU eaters :
  24. cat /tmp/cpu_usage.$$ | \
  25. awk '
  26. { process[$1]+=$2; }
  27. END{
  28.   for(i in process)
  29.   {
  30.     printf("%-20s %s",i, process[i]);
  31.   }
  33.    }' | sort -nrk 2 | head
  34. rm /tmp/cpu_usage.$$
  35. #删除临时日志文件

输出如下：

  1. $ ./pcpu_usage.sh
  2. Watching CPU usage...
  3. CPU eaters :
  4. Xorg         20
  5. firefox-bin  15
  6. bash       3
  7. evince     2
  8. pulseaudio   1.0
  9. pcpu.sh        0.3
  10. wpa_supplicant 0
  11. wnck-applet    0
  12. watchdog/0     0
  13. usb-storage    0

8.6.3　工作原理

在上面的脚本中，主要的输入源是ps -eo comm,pcpu，其中comm表示命令名（command name），pcpu表示CPU使用率（CUP usage in percent）。该命令输出所有进程名及CPU使用率。每个进程对应一行输出。因为需要监视一小时内CPU的使用情况，所以我们得在一个每次迭代时间为60秒的for循环中不停地用ps -eo comm,pcpu | tail -n +2来获取CPU的使用统计数据，并将这些数据添加到文件 /tmp/cpu_usage.$$ 中。60秒的迭代时间通过sleep 60来提供。这就使得每一分钟执行一次ps。

tail -n +2用来将 ps 输出中的头部和 COMMAND %CPU剥除。

cpu_usage. 中的 表示当前脚本的进程 ID。假设进程 ID为1345，那么在脚本执行时它会被替换成 /tmp/cpu_usage.1345。因为这是一个临时文件，所以我们把它放在 /tmp中。

统计文件在1小时后就准备妥当了，文件中包含了60项，分别对应每分钟的进程状态。然后用awk求出每个进程总的CPU使用情况。我们用了一个关联数组来统计CPU使用情况。其中进程名作为数组索引。最后根据总的CPU使用情况依数值逆序排序，并通过head获得前10项。

8.6.4　参考

  • 4.7节讲解了awk命令。

  • 3.14节讲解了tail命令。