常见命令-资源查看-pidstat命令实践

pidstat 是 Linux 系统性能监控的核心工具之一，属于 sysstat 工具包，能够深入追踪进程级资源消耗。在系统运维场景中，其常用方法涵盖以下关键场景和参数组合：

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1. 基础监控场景

场景	命令示例	用途
CPU 使用率	pidstat -u 2 5	每2秒采样一次，共5次，监控所有进程的CPU使用率（用户态/内核态）。
内存使用	pidstat -r 1	每秒刷新一次，显示进程的物理内存（RSS）、虚拟内存（VSZ）及缺页错误率。
磁盘 I/O	pidstat -d 2 -p 1234	监控进程ID 1234的磁盘读写速率（kB_rd/s、kB_wr/s），每2秒采样。

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2. 高级排查场景

场景	命令示例	用途
线程级资源监控	pidstat -t -p 5678	显示进程5678的线程级CPU和内存消耗，用于多线程应用分析。
上下文切换分析	pidstat -w 1	统计进程的自愿（cswch/s）和非自愿（nvcswch/s）上下文切换次数，定位调度问题。
综合监控（CPU+内存+I/O）	pidstat -urd -p 8910 1 3	同时监控进程8910的CPU、内存、磁盘I/O，每秒一次，共3次。

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3. 过滤与自动化

场景	命令示例	用途
按进程名过滤	pidstat -C nginx -d	仅监控名为 nginx 的进程的磁盘I/O。
后台长期监控	nohup pidstat -urd 5 > pidstat.log &	每5秒采样一次，保存到日志文件，用于长期趋势分析。
实时动态刷新	watch -n 1 "pidstat -p 1234 -u"	每秒刷新一次进程1234的CPU使用率（类似 top 动态视图）。

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4. 输出项指标说明

输出项	监控类别	说明	单位/示例	典型分析场景
PID	通用	进程ID	整数（如 1234）	定位具体进程的全局资源消耗
%usr	CPU	进程在 用户态 的CPU使用率（执行用户代码）	百分比（如 25.50%）	计算密集型任务（如数据处理、算法运算）
%system	CPU	进程在 内核态 的CPU使用率（系统调用、中断处理等）	百分比（如 5.20%）	频繁I/O或锁竞争（如数据库事务、网络请求处理）
%guest	CPU	进程在虚拟机（Guest OS）中的CPU使用率（仅虚拟化环境有效）	百分比（如 0.00%）	虚拟化环境中虚拟机资源分配分析
%CPU	CPU	进程 总CPU使用率（%usr + %system + %guest）	百分比（如 30.70%）	快速判断进程对CPU的整体压力
CPU	CPU	进程运行的 CPU核心编号	整数（如 2）	多核负载均衡分析（如绑定特定CPU的进程）
Command	通用	进程名称（可能截断显示）	字符串（如 java）	快速识别进程归属（如确认是否为预期服务）
kB_rd/s	磁盘I/O	进程每秒 从磁盘读取的数据量	KB/s（如 102.40）	读取密集型任务（如日志分析、文件加载）
kB_wr/s	磁盘I/O	进程每秒 向磁盘写入的数据量	KB/s（如 50.60）	写入密集型任务（如数据库持久化、缓存刷新）
kB_ccwr/s	磁盘I/O	进程每秒 因写入取消而释放的磁盘数据量（如写操作被回滚）	KB/s（如 0.00）	事务回滚或临时文件清理场景
iodelay	磁盘I/O	进程的 I/O操作延迟（从发起请求到完成的平均等待时间）	时钟周期（如 1200）	高延迟I/O分析（如磁盘性能瓶颈）
VSZ	内存	进程的 虚拟内存大小（包含所有映射区域，如代码、堆、共享库等）	KB（如 245678）	判断进程内存申请的总体规模
RSS	内存	进程的 物理内存占用（实际驻留在内存中的数据量）	KB（如 12345）	检测内存泄漏（持续增长的RSS）
%MEM	内存	进程占用 物理内存的百分比（相对于系统总内存）	百分比（如 1.20%）	快速识别内存消耗大户
minflt/s	内存	每秒 次要缺页错误次数（无需磁盘IO，可通过空闲物理页直接处理）	次数/秒（如 100）	常规内存分配（如堆栈扩展）
majflt/s	内存	每秒 主要缺页错误次数（需从磁盘加载内存页）	次数/秒（如 5）	内存不足或频繁文件映射访问（如大文件读取）
UID	通用	进程所有者的 用户ID	整数（如 1000）	安全审计（如非特权用户运行高危进程）
cswch/s	上下文切换	每秒 自愿上下文切换次数（进程主动释放CPU，如等待I/O）	次数/秒（如 200）	I/O密集型任务（如网络服务等待请求）
nvcswch/s	上下文切换	每秒 非自愿上下文切换次数（进程被系统强制剥夺CPU）	次数/秒（如 50）	CPU资源争抢（如高优先级进程抢占）
TID	线程	线程ID（需 -t 参数）	整数（如 5678）	多线程应用分析（如定位热点线程）

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5. 典型运维场景示例

场景1：定位CPU高负载进程

pidstat -u 1 5 | awk '$7 > 20 {print}'  # 筛选CPU使用率超过20%的进程

操作：发现异常进程后，结合 top 或 perf 分析代码热点。

场景2：检测内存泄漏

pidstat -r -p 1234 60  # 每60秒监控进程1234的内存增长趋势

操作：若 RSS 持续上升且无释放，可能存在内存泄漏。

场景3：分析磁盘I/O瓶颈

pidstat -d 1 | grep -v "0.00"  # 过滤掉无I/O活动的进程

操作：结合 iostat 确认磁盘全局负载，优化高I/O进程的读写策略。

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注意事项

1. 权限：需 root 权限查看其他用户的进程。
2. 首次运行：首次执行 pidstat 显示系统启动以来的累计值，后续显示增量。
3. 结合工具：与 sar、vmstat、iotop 等工具配合，全面分析系统性能。

通过灵活组合参数，pidstat 可快速定位进程级资源瓶颈，是性能调优和故障排查的核心工具。