vmstat 是 Linux 系统中的一个常用性能监控工具，全称是 Virtual Memory Statistics。它可以实时或定期报告系统的进程、内存、分页、块 I/O、陷阱（中断）和 CPU 活动等信息，帮助管理员快速定位系统性能瓶颈。

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基本语法

vmstat [选项] [时间间隔 [次数]]
  • 时间间隔：每次刷新之间的秒数。
  • 次数：总共刷新的次数。如果只指定间隔而不指定次数，则会一直循环刷新，直到手动终止（Ctrl+C）。

常用选项

选项 说明
-a 显示活跃和非活跃内存（需要内核支持）。
-f 显示系统启动后创建的进程总数（包括通过 fork、vfork、clone 等创建的）。
-s 以表格形式显示内存统计信息（相当于从 /proc/meminfo 读取）。
-d 显示磁盘读写统计。
-p <分区> 显示指定分区的详细统计（如 vmstat -p /dev/sda1）。
-S <单位> 指定输出的单位，如 k（KB）、m（MB），默认单位为 KB。
-t 在输出末尾添加时间戳。
-w 宽模式输出（保持列对齐，便于阅读）。

输出字段详解

执行 vmstat 不加参数会显示一次自启动以来的平均值。通常使用 vmstat 1 来每秒刷新一次。输出分为六大部分：

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st

1. procs（进程）

  • r：运行队列中的进程数（等待 CPU 的进程）。若长期大于 CPU 核数，说明 CPU 繁忙。
  • b：处于不可中断睡眠状态的进程数（通常等待 I/O）。

2. memory（内存，单位 KB）

  • swpd：已使用的虚拟内存大小（即被换出到交换分区的内存量）。
  • free：空闲物理内存大小。
  • buff：用作缓冲区的内存大小（缓存块设备元数据等）。
  • cache：用作页缓存的内存大小（缓存文件内容）。

3. swap（交换分区）

  • si：每秒从交换分区读入内存的数据量（swap in）。
  • so：每秒从内存写入交换分区的数据量（swap out）。
    如果 si 和 so 长期不为 0，说明物理内存不足。

4. io（块设备 I/O）

  • bi：每秒从块设备接收到的块数（块读取）。
  • bo：每秒发送到块设备的块数（块写入）。
    这里的“块”大小取决于文件系统，通常为 1KB 或 4KB。

5. system（系统）

  • in：每秒的中断次数，包括时钟中断。
  • cs：每秒的上下文切换次数。如果过高，可能说明系统频繁切换进程，或线程过多。

6. cpu（CPU 使用率）

  • us：用户空间占用 CPU 的百分比（包括 nice 时间）。
  • sy：内核空间占用 CPU 的百分比。
  • id：空闲 CPU 百分比。
  • wa：等待 I/O 完成的 CPU 时间百分比。如果此值高，通常表示磁盘 I/O 慢。
  • st：被虚拟机偷走的 CPU 时间（仅对虚拟机有意义）。

使用示例

1. 基本用法

vmstat 1 5

每秒刷新一次，共输出 5 次。这是最常用的监控方式。

2. 显示活跃/非活跃内存

vmstat -a 1

会多出 inact 和 active 两列，分别表示非活跃和活跃内存。

3. 查看磁盘统计

vmstat -d

输出每个磁盘的读写总数、合并次数、扇区数和耗时等信息。

4. 查看内存统计摘要

vmstat -s

以表格形式列出内存总量、使用情况、分页统计等。

5. 指定输出单位

vmstat -S m 1

以 MB 为单位显示内存相关数据。

输出解读示例

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 2  0 102456  14568  32084 198460    0    1    12    18  120  250 10  5 83  2  0
  • r=2：有 2 个进程正在等待 CPU。
  • b=0：没有进程在等待 I/O。
  • swpd=102456：已使用约 100MB 交换空间。
  • free=14568：剩余约 14MB 物理内存，较小。
  • buff 和 cache：分别为 32MB 和 198MB。
  • si/so=0/1：几乎无换页操作。
  • bi/bo=12/18：磁盘读写量不大。
  • in=120, cs=250：中断和上下文切换正常。
  • us=10, sy=5, id=83, wa=2：CPU 大部分空闲，用户态占 10%，系统态占 5%，等待 I/O 仅 2%，系统负载较低。

如果发现 wa 较高（如超过 30%），且 b 列不为 0，则说明磁盘 I/O 可能是瓶颈。如果 r 长期大于 CPU 核数，且 us+sy 接近 100%，则 CPU 可能是瓶颈。

总结

vmstat 是一个轻量级且功能强大的系统性能分析工具。通过观察其输出的各项指标，可以快速判断系统是否存在 CPU 瓶颈、内存不足或 I/O 压力，是 Linux 运维和性能调优的必备命令之一。