1.命令简介

vmstat（Virtual Memory Statistics）命令用于报告虚拟内存状态的统计信息。

vmstat 不仅可以监测虚拟内存，也可监测进程、物理内存、内存分页、磁盘和 CPU 等的活动信，是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。

vmstat 属系统管理员命令，属于 sysstat 软件包，RedHat 系的 Linux 可以用 yum install sysstat 直接安装。

2.命令格式

vmstat [OPTIONS] [DELAY [COUNT]]

DELAY 表示报告之间的间隔（秒）。如果没有指定间隔，仅打印一条自系统启动以来的平均统计信息。

COUNT 表示报告的次数，如果指定了 DELAY，没有指定 COUNT，表示无限次报告。

3.选项说明

-a, --active显示活跃和非活跃内存
-f, --forks显示从系统启动至今的 fork 数量 。这包括 fork、vfork 和 clone 系统调用，并相当于创建的任务总数。每个进程由一个或多个任务表示，这取决于线程的使用情况
-m, --slabs显示 slabinfo
-n, --one-header只在开始时显示一次各字段名称
-s, --stats显示各种事件计数器和内存统计信息的表
-D, --disk-sum报告一些有关磁盘活动的汇总统计数据
-d, --disk显示磁盘相关统计信息
-p, --partition DEVICE显示指定磁盘分区统计信息
-S, --unit CHAR使用指定单位显示。CHAR 可取值有 k（1000）、K（1024）、m（1000000） 、M（1048576）。默认单位为 K（1024 Bytes）
-t, --timestamp将时间戳附加到每行
-w, --wide宽输出模式，输出大于 80 个字符/行
-h, --help显示帮助信息并退出
-V, --version显示版本信息并退出

4.常用示例

（1）显示系统各项统计信息。

vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st1  0      0 9120876 554900 5998224    0    0     0     6    1    2  0  0 100  0  0

vmstat 命令执行结果共分为 6 部分：procs、memory、swap、io、system、cpu。

输出内容的含义如下：

procs（进程）
r(run)运行或等待 CPU 时间片的进程数。如果该值长期大于服务器 CPU 的个数，则说明 CPU 资源不足
b(block)等待 I/O 的进程数量。该数值如果长时间大于 1，则表明系统 I/O 遇到瓶颈memory（内存，单位 KB）
swpd虚拟内存（swap 空间）已使用的大小
free空闲的物理内存的大小
buff用作缓冲的内存大小，一般存放待写入磁盘的数据
cache用作缓存的内存大小，一般存放从磁盘中读取的数据swap（虚拟内存，单位 KB）
si每秒从交换区写到内存的大小
so每秒写入交换区的内存大小io（单位 块/秒）
bi每秒读取的块数（读磁盘）
bo每秒写入的块数（写磁盘）system（系统）
in每秒 CPU 的中断次数，包括时钟中断
cs每秒上下文切换数，例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进行上下文切换，这个值越小越好cpu（以百分比显示）
us用户进程执行时间
sy系统进程执行时间
id空闲时间（包括 IO 等待时间）
wa等待 IO 时间。wa 的值高时，说明 IO 等待比较严重，这可能由于磁盘大量做随机访问造成的，也有可能是磁盘出现瓶颈
st被偷走的 CPU 时间

（2）每隔 1s 报告 3 次系统各项统计信息。

vmstat 1 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st1  0      0 9120312 554900 5999148    0    0     0     6    1    2  0  0 100  0  00  0      0 9120048 554900 5999148    0    0     0     0  836  785  0  0 100  0  01  0      0 9120064 554900 5999148    0    0     0    52  834  815  0  0 100  0  0

（3）显示活跃和非活跃内存。

vmstat -a
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----r  b   swpd   free  inact active   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st1  0      0 9124948 2119956 4194464    0    0     0     6    1    2  0  0 100  0  0

使用 -a 选项显示活跃和非活跃内存时，所显示的内容除增加 inact 和 active 外，其他显示内容与不使用选项的 vmstat 输出的内容相同。

字段说明：

inact：非活跃内存大小
active：活跃的内存大小

（4）查看系统自启动以来已经 fork 了多少次。

vmstat -f
5245186 forks

（5）显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

     16165976 K total memory491596 K used memory4194836 K active memory2119968 K inactive memory9124404 K free memory554900 K buffer memory5995076 K swap cache0 K total swap0 K used swap0 K free swap1660593 non-nice user cpu ticks26 nice user cpu ticks1987770 system cpu ticks1606632174 idle cpu ticks148581 IO-wait cpu ticks2 IRQ cpu ticks9090 softirq cpu ticks0 stolen cpu ticks2376421 pages paged in89871709 pages paged out0 pages swapped in0 pages swapped out1698946367 interrupts1672804654 CPU context switches1580713782 boot time5245774 forks

这些信息的分别来自于 /proc/meminfo、/proc/stat 和 /proc/vmstat。

（6）查看磁盘的读写。

vmstat -d
disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------total merged sectors      ms  total merged sectors      ms    cur    sec
vda    77168  53491 3302309  349900 3094238 3196966 162673698 7600604   0   1531
vdb    34381    237 1428906  106216 257198 238871 17119528 3120952      0    117

这些信息主要来自于 /proc/diskstats。

输出字段说明：

disk 磁盘名reads
total读取成功的数据总大小
merged合并的读请求数
sectors成功读取的扇区数
ms读取所花费的毫秒数Writes
total写入成功的数据总大小
merged合并的写请求数
sectors成功写入的扇区数
ms写入所花费的毫秒数IO
cur当前处于 I/O 等待的进程
sI/O 花费的秒数

（7）查看系统的 slab 信息。

Cache                       Num  Total   Size  Pages
kmalloc-8192                108    128   8192      4
kmalloc-4096                407    488   4096      8
kmalloc-2048               1093   1168   2048     16
...

由于内核会有许多小对象，这些对象构造销毁十分频繁，比如 i-node，dentry，这些对象如果每次构建的时候就向内存要一个页（4KB），而其实只有几个字节，这样就会非常浪费，为了解决这个问题，就引入了一种新的机制来处理在同一个页中如何分配小存储区，而 slab 可以对小对象进行分配,这样就不用为每一个对象分配一个页，从而节省了空间。内核对一些小对象创建析构很频繁，slab 对这些小对象进行缓冲，可以重复利用，减少内存分配次数。

参考文献

[1] vmstat(8) manual
[2] sysstat 官网
[3] 博客园.每天一个linux命令（46）：vmstat命令

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