在 Linux 系统上，长时间运行的高 CPU 和内存消耗进程可能会影响系统性能，甚至导致系统变慢或无响应。为了排查和解决这些问题，系统管理员需要掌握一套全面而高效的检查方法。本篇文章将详细介绍如何在 Linux 系统上检查这些问题，从基本工具到高级分析，涵盖从命令行到脚本自动化的多种方法。
1. 基础工具
1.1 top
top 是一个实时显示系统资源使用情况的工具。以下是使用 top 检查高 CPU 和内存消耗进程的步骤：
- 打开终端，输入 top 并按回车键。
- 在显示的实时系统资源使用情况中，关注以下字段：
- %CPU：显示每个进程的 CPU 使用百分比。
- %MEM：显示每个进程的内存使用百分比。
- TIME+：显示进程的累计 CPU 时间。
可以通过按以下键对输出进行调整：
- P：按 CPU 使用量排序。
- M：按内存使用量排序。
- q：退出。
示例输出：
1.2 htop
htop 是 top 的增强版本，提供更友好的界面和交互功能。
- 安装 htop（如果未安装）：
sudo apt install htop # 对于基于 Debian 的系统
sudo yum install htop # 对于基于 Red Hat 的系统
- 运行 htop，可以通过上下箭头快速选择进程。
- 通过按 F6 键自定义排序。
1.3 ps
ps 命令用于显示当前运行的进程信息。
- 查找 CPU 使用率最高的进程：
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%cpu | head -n 10
- 查找内存使用率最高的进程：
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%mem | head -n 10
2. 高级工具
2.1 pidstat
pidstat 是 sysstat 工具包的一部分，用于按进程监控 CPU 和内存使用情况。
- 安装 sysstat 工具包：
sudo apt install sysstat
- 使用 pidstat 查看特定时间间隔的进程使用情况：
pidstat -u 2 5 # 每 2 秒采样一次，共采样 5 次
- 查看内存和 IO 使用情况：
pidstat -r -d 2 5
2.2 sar
sar 也是 sysstat 工具包的一部分，可用于分析系统资源的历史使用情况。
- 查看历史 CPU 使用情况：
sar -u -f /var/log/sysstat/saXX # XX 为日期
- 查看内存使用情况：
sar -r -f /var/log/sysstat/saXX
2.3 iotop
如果怀疑某些高 CPU 或内存使用的进程还涉及高 IO，可以使用 iotop。
- 安装 iotop：
sudo apt install iotop
- 查看实时 IO 使用情况：
sudo iotop
3. 日志与历史记录分析
3.1 使用 dmesg
dmesg 用于检查系统内核日志。某些高负载进程可能触发内核警告。
- 查看内核日志：
dmesg | tail -n 50
- 过滤特定关键词：
dmesg | grep -i "oom"
3.2 检查 syslog
系统日志可能包含关于资源密集型进程的记录。
- 查看系统日志：
sudo cat /var/log/syslog | grep "high load"
- 结合时间戳，定位问题时间段。
4. 自动化与脚本化分析
为了节省时间，可以通过脚本实现自动化分析。
示例脚本：查找高 CPU 和内存进程
以下脚本可每隔一段时间记录高 CPU 和内存使用的进程：
#!/bin/bash
OUTPUT_FILE="high_usage.log"
INTERVAL=5
while true; do
echo "Timestamp: $(date)" >> $OUTPUT_FILE
echo "Top CPU Consuming Processes:" >> $OUTPUT_FILE
ps -eo pid,ppid,cmd,%cpu --sort=-%cpu | head -n 5 >> $OUTPUT_FILE
echo "Top Memory Consuming Processes:" >> $OUTPUT_FILE
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem --sort=-%mem | head -n 5 >> $OUTPUT_FILE
echo "------------------------" >> $OUTPUT_FILE
sleep $INTERVAL
done
运行此脚本后，日志文件 high_usage.log 将记录高消耗进程。
5. 解决方法
在找到高 CPU 和内存消耗的进程后，可以根据情况选择以下措施：
- 结束进程：
kill -9
- 调整进程优先级：
renice -n 10 -p
- 分析应用：检查该进程的应用日志或配置，优化资源使用。