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  • linux控制cpu占用率

    2018-01-30 14:09:47
    Linux平台下通过程序控制cpu占用率,最好在空闲的机器上测试
  • Linux系统查看CPU使用率、内存使用率、磁盘使用率

    万次阅读 多人点赞 2019-04-16 15:17:00
    一、查看CPU使用率 1. top 命令 top命令可以看到总体的系统运行状态和cpu使用率 。 %us:表示用户空间程序的cpu使用率(没有通过nice调度) %sy:表示系统空间的cpu使用率,主要是内核程序。 %ni:表示用户空间...

    一、查看CPU使用率

    1. top 命令

    [root@sss ~]# top
    top - 16:54:38 up 7 days,  5:13,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
    Tasks:  77 total,   2 running,  75 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
    %Cpu(s):  0.7 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
    KiB Mem :  1882232 total,   813020 free,   330164 used,   739048 buff/cache
    KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used.  1386608 avail Mem 
    
      PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                                                        
    17215 root       0 -20  127504  12176   9560 S  0.7  0.6  21:46.45 AliYunDun                                                                                                                                      
     2770 root      20   0  573932  17232   6088 S  0.3  0.9   1:11.38 tuned                                                                                                                                          
        1 root      20   0   43548   3844   2588 S  0.0  0.2   0:06.54 systemd                                                                                                                                        
        2 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd                                                                                                                                       
        3 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:08.75 ksoftirqd/0                                                                                                                                    
        5 root       0 -20       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kworker/0:0H              
    ... ...                                                                                                                                 
    

    top命令可以看到总体的系统运行状态和cpu的使用率 。

    %us:表示用户空间程序的cpu使用率(没有通过nice调度)
    %sy:表示系统空间的cpu使用率,主要是内核程序。
    %ni:表示用户空间且通过nice调度过的程序的cpu使用率。
    %id:空闲cpu
    %wa:cpu运行时在等待io的时间
    %hi:cpu处理硬中断的数量
    %si:cpu处理软中断的数量
    %st:被虚拟机偷走的cpu
    注:99.0 id,表示空闲CPU,即CPU未使用率,100%-99.0%=1%,即系统的cpu使用率为1%。
    

    2、vmstat

    详细使用和参数介绍参考网址

    3、sar

    sar命令语法和vmstat一样。命令不存在时需要安装sysstat包,这个包很有用。
    

    命令示例:

    例如每1秒采集一次CPU使用率,共采集5次。
    
    [root@sss ~]# sar -u 1 5
    Linux 3.10.0-957.10.1.el7.x86_64 (izuf633l0ge76tv5mzalpmz)      04/16/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    04:56:03 PM     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
    04:56:04 PM     all      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
    04:56:05 PM     all      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
    04:56:06 PM     all      0.99      0.00      0.99      0.00      0.00     98.02
    04:56:07 PM     all      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
    04:56:08 PM     all      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
    Average:        all      0.20      0.00      0.20      0.00      0.00     99.60
    

    和top一样,可以看到所有cpu的使用情况。如果需要查看某颗cpu的使用可以用-P参数。例如指定显示0号cpu 的使用情况。

    [root@sss ~]# sar -P 0 -u 1 5
    Linux 3.10.0-957.10.1.el7.x86_64 (izuf633l0ge76tv5mzalpmz)      04/16/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    04:39:13 PM     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
    04:39:14 PM       0      0.00      0.00      0.99      0.00      0.00     99.01
    04:39:15 PM       0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
    04:39:16 PM       0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
    04:39:17 PM       0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
    04:39:18 PM       0      1.00      0.00      0.00      0.00      0.00     99.00
    Average:          0      0.20      0.00      0.20      0.00      0.00     99.60
    [root@izuf633l0ge76tv5mzalpmz ~]# 
    

    进程队列长度和平均负载状态
    例如每1秒采集一次,共采集5次。

    [root@sss ~]# sar -q 1 5  
    Linux 3.10.0-957.10.1.el7.x86_64 (izuf633l0ge76tv5mzalpmz)      04/16/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    04:40:14 PM   runq-sz  plist-sz   ldavg-1   ldavg-5  ldavg-15   blocked
    04:40:15 PM         0       149      0.00      0.01      0.05         0
    04:40:16 PM         0       149      0.00      0.01      0.05         0
    04:40:17 PM         0       149      0.00      0.01      0.05         0
    04:40:18 PM         1       149      0.00      0.01      0.05         0
    04:40:19 PM         1       149      0.00      0.01      0.05         0
    Average:            0       149      0.00      0.01      0.05         0
    

    输出项:

    runq-sz:运行队列的长度(等待运行的进程数)
    
    plist-sz:进程列表中进程(processes)和线程(threads)的数量
    
    ldavg-1:最后1分钟的系统平均负载(System load average)
    
    ldavg-5:过去5分钟的系统平均负载
    
    ldavg-15:过去15分钟的系统平均负载
    

    创建的平均值和上下文切换的次数
    例如每1秒收集一次,共收集5次。

    [root@sss ~]# sar -w 1 5 
    Linux 3.10.0-957.10.1.el7.x86_64 (izuf633l0ge76tv5mzalpmz)      04/16/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    04:41:39 PM    proc/s   cswch/s
    04:41:40 PM      0.00    274.26
    04:41:41 PM      0.00    277.78
    04:41:42 PM      0.00    285.00
    04:41:43 PM      0.00    280.00
    04:41:44 PM      0.00    270.00
    Average:         0.00    277.40
    

    sar命令也可以获取过去指定日期的性能参数。

    [root@sss ~]# sar -u -f /var/log/sa/sa08
    Linux 3.10.0-693.2.2.el7.x86_64 (localhost.localdomain)         04/08/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    10:54:35 AM       LINUX RESTART
    
    11:00:02 AM     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
    11:10:01 AM     all     12.93      0.23      2.89      1.54      0.00     82.41
    11:20:01 AM     all     46.58      0.00      8.81      0.79      0.00     43.82
    11:30:01 AM     all     44.93      0.00      9.68      0.15      0.00     45.24
    11:40:02 AM     all      0.25      0.00      0.15      0.00      0.00     99.60
    11:50:01 AM     all      0.19      0.00      0.13      0.00      0.00     99.68
    12:00:01 PM     all      0.31      0.00      0.19      0.14      0.00     99.37
    ... ...
    

    4、mpstat

    这个命令也在sysstat包中,语法类似。
    cpu使用情况比sar更加详细些,也可以用-P指定某颗cpu 。
    

    例如每1秒收集一次,共5次。

    [root@sss ~]# mpstat 1 5 
    Linux 3.10.0-957.10.1.el7.x86_64 (izuf633l0ge76tv5mzalpmz)      04/16/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    04:58:01 PM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
    04:58:02 PM  all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
    04:58:03 PM  all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
    04:58:04 PM  all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
    04:58:05 PM  all    1.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.00
    04:58:06 PM  all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
    Average:     all    0.20    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.80
    

    5、iostat

    这个命令主要用来查看io使用情况,也可以来查看cpu,个人感觉不常用。
    

    示例

    [root@sss ~]# iostat -c 1 2
    Linux 3.10.0-957.10.1.el7.x86_64 (izuf633l0ge76tv5mzalpmz)      04/16/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
               0.26    0.00    0.21    0.01    0.00   99.53
    
    avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
               0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
    

    6、dstat

    每秒cpu使用率情况获取

    [root@sss ~]#  dstat -c
    ----total-cpu-usage----
    usr sys idl wai hiq siq
      0   0 100   0   0   0
      0   1  99   0   0   0
      1   0  99   0   0   0
      0   0 100   0   0   0
      0   0 100   0   0   0
      1   1  98   0   0   0
      0   0 100   0   0   0
      ... ...
    

    最占cpu的进程获取

    [root@sss ~]# dstat --top-cpu  
    -most-expensive-
      cpu process   
    AliYunDun    0.2
    AliYunDun    2.0
    mysqld       1.0
    AliYunDun    1.0
    kworker/0:1H 1.0
    AliYunDun    1.0
    AliYunDun    1.0
    AliYunDun    1.0
    

    二、查看内存使用率

    1、top命令

    top 命令查看内存使用率

    查看第四行: KiB Mem
    内存使用率: used/ total
    

    2、free命令

    free命令可以显示Linux系统中空闲的、已用的物理内存及swap内存,及被内核使用的buffer。在Linux系统监控的工具中,free命令是最经常使用的命令之一。

    1.命令格式:
    free [参数]
    
    2.命令功能:
    free 命令显示系统使用和空闲的内存情况,包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存。共享内存将被忽略
    
    3.命令参数:
    -b  以Byte为单位显示内存使用情况。 
    
    -k  以KB为单位显示内存使用情况。 
    
    -m  以MB为单位显示内存使用情况。
    
    -g   以GB为单位显示内存使用情况。 
    
    -o  不显示缓冲区调节列。 
    
    -s<间隔秒数>  持续观察内存使用状况。 
    
    -t  显示内存总和列。 
    
    -V  显示版本信息。 
    
    4.使用实例:

    实例1:显示内存使用情况

    命令示例:

    free [-k] # 以 kb  为单位显示内存使用状况
    free -g # 以 G 为单位显示内存使用状况
    free -m # 以 M 为单位显示内存使用状况
    free -t  # 以总和的形式显示内存的使用信息
    free -s 1 # 每一秒显示内存使用情况
    

    输出:

    [root@sss ~]# free
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      331760      811004         592      739468     1384944
    Swap:             0           0           0
    
    [root@sss ~]# free -g
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:              1           0           0           0           0           1
    Swap:             0           0           0
    
    [root@sss ~]# free -m
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:           1838         324         791           0         722        1352
    Swap:             0           0           0
    
    [root@sss ~]# free -t
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      331760      811004         592      739468     1384948
    Swap:             0           0           0
    Total:      1882232      331760      811004
    
    [root@sss ~]# free -s 1
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      331760      811004         592      739468     1384948
    Swap:             0           0           0
    
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      331784      810980         592      739468     1384924
    Swap:             0           0           0
    
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      331784      810980         592      739468     1384924
    Swap:             0           0           0
    ... ...
    

    说明–对这些数值的解释:

    total:总计物理内存的大小。
    
    used:已使用多大。
    
    free:可用有多少。
    
    Shared:多个进程共享的内存总额。
    
    Buff/cache:磁盘缓存的大小。
    

    第三行是交换分区SWAP的,也就是我们通常所说的虚拟内存。
    当可用内存少于额定值的时候,就会进行交换

    如何看额定值:

    命令:

    cat /proc/meminfo 
    

    输出:

    [root@sss ~]# cat /proc/meminfo
    MemTotal:        1882232 kB
    MemFree:          811244 kB
    MemAvailable:    1385300 kB
    Buffers:           81268 kB
    Cached:           602500 kB
    SwapCached:            0 kB
    Active:           601948 kB
    Inactive:         379880 kB
    Active(anon):     298392 kB
    Inactive(anon):      256 kB
    Active(file):     303556 kB
    Inactive(file):   379624 kB
    Unevictable:           0 kB
    Mlocked:               0 kB
    SwapTotal:             0 kB
    SwapFree:              0 kB
    Dirty:               320 kB
    Writeback:             0 kB
    AnonPages:        298052 kB
    Mapped:            47236 kB
    Shmem:               592 kB
    Slab:              55772 kB
    SReclaimable:      44076 kB
    SUnreclaim:        11696 kB
    KernelStack:        2384 kB
    PageTables:         5808 kB
    NFS_Unstable:          0 kB
    Bounce:                0 kB
    WritebackTmp:          0 kB
    CommitLimit:      941116 kB
    Committed_AS:     810896 kB
    VmallocTotal:   34359738367 kB
    VmallocUsed:       10604 kB
    VmallocChunk:   34359719676 kB
    HardwareCorrupted:     0 kB
    AnonHugePages:    237568 kB
    CmaTotal:              0 kB
    CmaFree:               0 kB
    HugePages_Total:       0
    HugePages_Free:        0
    HugePages_Rsvd:        0
    HugePages_Surp:        0
    Hugepagesize:       2048 kB
    DirectMap4k:       63360 kB
    DirectMap2M:     2033664 kB
    DirectMap1G:           0 kB
    

    交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数:

    1.减少缓冲与页面cache的大小, 
    
    2.将系统V类型的内存页面交换出去,  
    
    3.换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页,也就是物理内存不足)。 
    

    事实上,少量地使用swap是不是影响到系统性能的。

    那buffers和cached都是缓存,两者有什么区别呢?

    为了提高磁盘存取效率, Linux做了一些精心的设计, 除了对dentry进行缓存(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换), 还采取了两种主要Cache方式:Buffer Cache和Page Cache。前者针对磁盘块的读写,后者针对文件inode的读写。这些Cache有效缩短了 I/O系统调用(比如read,write,getdents)的时间。
    
    磁盘的操作有逻辑级(文件系统)和物理级(磁盘块),这两种Cache就是分别缓存逻辑和物理级数据的。
    
    Page cache实际上是针对文件系统的,是文件的缓存,在文件层面上的数据会缓存到page cache。文件的逻辑层需要映射到实际的物理磁盘,这种映射关系由文件系统来完成。当page cache的数据需要刷新时,page cache中的数据交给buffer cache,因为Buffer Cache就是缓存磁盘块的。但是这种处理在2.6版本的内核之后就变的很简单了,没有真正意义上的cache操作。
    
    Buffer cache是针对磁盘块的缓存,也就是在没有文件系统的情况下,直接对磁盘进行操作的数据会缓存到buffer cache中,例如,文件系统的元数据都会缓存到buffer cache中。
    
    简单说来,page cache用来缓存文件数据,buffer cache用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下,对文件操作,那么数据会缓存到page cache,如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写,那么数据会缓存到buffer cache。
    
    所以我们看linux,只要不用swap的交换空间,就不用担心自己的内存太少.如果常常swap用很多,可能你就要考虑加物理内存了.这也是linux看内存是否够用的标准.
    
    如果是应用服务器的话,一般只看第二行,+buffers/cache,即对应用程序来说free的内存太少了,也是该考虑优化程序或加内存了。
    
    实例2:以总和的形式显示内存的使用信息

    命令:

     	free -t 
    

    输出:

    [root@sss ~]# free -t
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      331760      811004         592      739468     1384948
    Swap:             0           0           0
    Total:      1882232      331760      811004
    
    实例3:周期性的查询内存使用信息

    命令:

    free -s 10
    

    输出:

    [root@sss ~]# free -s 10
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      324924      816688         496      740620     1392280
    Swap:             0           0           0
    
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:        1882232      324944      816664         496      740624     1392260
    Swap:             0           0           0
    

    说明:

    每10s 执行一次命令
    

    三、查看磁盘使用率

    1、输入df命令

    [root@sss ~]# df
    

    显示详情:

    Filesystem1K-blocksUsedAvailableUse%Mounted on
    /dev/vda14115180837942443524413210%/
    devtmpfs93064409306440%/dev
    tmpfs94111609411160%/dev/shm
    tmpfs9411164689406481%/run
    tmpfs94111609411160%/sys/fs/cgroup
    tmpfs18822401882240%/run/user/0

    说明

    磁盘使用率=(Used列数据之和)/(1k-blocks列数据之和)
    

    磁盘和内存的区别与联系:

    (磁盘--也叫硬盘--或是U盘--或是移动硬盘)
    1、硬盘与内存都是存储器,一个是内部,一个是外部。
    
    2、硬盘与内存的区别是很大的,这里只谈最主要的三点:
    	1)内存是计算机的工作场所,硬盘用来存放暂时不用的信息;
    	2)内存是半导体材料制作,硬盘是磁性材料制作;
    	3)内存中的信息会随掉电而丢失,硬盘中的信息可以长久保存。
    	
    3、内存与硬盘的联系也非常密切:
    		硬盘上的信息永远是暂时不用的,要用请装入内存!
    		CPU与硬盘不发生直接的数据交换,CPU只是通过控制信号指挥硬盘工作,硬盘上的信息只有在装入内存后才能被处理。
    		
    4、计算机的启动过程就是一个从硬盘上把最常用信息装入内存的过程。
    
    5、硬盘则决定你的电脑可以装下多少东西,内存则决定你的电脑开机后一次最多可以运行多少程序(如手机运行内存)。
    
    展开全文
  • Linux 线程CPU占用率过高定位分析

    千次阅读 2020-07-21 23:01:55
    下边说下Linux调试过程中CPU占用率过高的情况怎么调试 CPU占用过高,模拟CPU占用过高的情况 先上一段代码: #include <iostream> #include <thread> #include <vector> int main(int argc, ...

    在Linux开发中经常会与多线程打交道,所以多线程开发与调试就很重要

    下边说下Linux调试过程中CPU占用率过高的情况怎么调试

    CPU占用过高,模拟CPU占用过高的情况

    先上一段代码:

    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <vector>
    
    int main(int argc, char **argv) {
    
        std::vector<std::thread> test_threads;
        for(int i = 0; i < 9; i++){
          test_threads.push_back(std::thread([]{
        while(1){
          std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
        }
          }));
        }
        test_threads.push_back(std::thread([]{
          while(1){
          std::cout<<"cpu"<<std::endl;
          }
        }));
    
        for(auto &x : test_threads){
          x.join();
        }
    
        return 0;
    }

    用下边的命令编译( linux标准库没有pthread.h 要链接之-lpthread):

    g++ -o allen_test allen_test.cpp -lpthread

    执行可执行文件:

    ./allen_test

    由代码可知,线程中没有进行睡眠,会独占进程的时间片,导致CPU利用率过高,现在开始定位

    第一步:使用top命令查看程序进程id

    第二步:top -H -p 33401 定位CPU占用过高的线程id

    第三步:strace -p33411定位线程堆栈

     

    ----------------------------------------------------------------------------------------

    2020年7月21日 晚

    我的首发平台是微信公号【CodeAllen】,喜欢的小伙伴欢迎关注并回复“1024”获取资料

     

    展开全文
  • 我们最常用的衡量CPU性能的指标就是CPU使用率,在linux系统中,使用节拍率维护CPU时间,比如如果节拍率为100,也就是每秒触发100次时间中断,在/proc/stat中可以看到CPU自开机以来的节拍数,如: cpu 27191238 724...

    该linux系列博客为自己速查问题而写,比较乱,仅供参考,如有问题,请参考权威书籍或文档,谢谢。

    我们最常用的衡量CPU性能的指标就是CPU使用率,在linux系统中,使用节拍率维护CPU时间,比如如果节拍率为100,也就是每秒触发100次时间中断,在/proc/stat中可以看到CPU自开机以来的节拍数,如:

    cpu  27191238 724 17538650 6555468157 13483194 0 372961 37615633 0 0
    cpu0 3346390 39 1954616 820939905 662421 0 57314 4561521 0 0
    cpu1 4765506 209 3089722 819027667 247121 0 25793 4435362 0 0
    cpu2 3359440 71 2033369 809011451 11441557 0 32490 4539880 0 0
    cpu3 5300105 66 3154309 815403991 500441 0 202204 5791673 0 0
    cpu4 2200534 16 1539795 823364225 150664 0 15448 4429211 0 0
    cpu5 3673752 223 2642467 820775853 175038 0 15088 4607002 0 0
    cpu6 2401452 53 1626525 823274254 153443 0 12550 4620012 0 0
    cpu7 2144055 44 1497844 823670807 152504 0 12071 4630968 0 0

    各项具体含义有兴趣可自查,不过这不是重点。可以采用这种方式计算CPU使用率:

    CPU使用率=1-CPU空闲时间/CPU总时间

    但是如果以/proc/stat中的数据代入计算意义不大,因为计算出来的是自开机以来的平均值,没有参考意义。所以:

    性能工具,大多取一段时间间隔来计算平均值,这样能够较为准确的衡量CPU使用率。

    CPU使用率我们可以通过pidstat top等工具定位具体的进程,要定位具体的调用函数库可采用:

    perf top -g -p 进程ID //-g开启调用链分析

    有的时候CPU使用率在用户态下非常高,但是查看具体的进程却没有CPU使用很高的进程,可能是进程在崩溃重启,或者大量瞬时调用,导致 top pistat命令没有及时的捕捉到。那么,此时应该如何处理

    1.从就绪队列长度,处于R状态的进程是哪些入手,使用pstree查看父子进程,找到调用的父进程。

    2.使用perf record -g  perf report。

    展开全文
  • go读取Linuxcpu占用率、cpu温度、内存占用及磁盘占用
  • 在本篇文章里小编给各位分享了关于Linux CPU负载和CPU使用率的相关知识点内容,有需要的朋友们参考下。
  • 可以看到是pid为3958的线程导致cpu占用率较高 使用jstack工具导出堆栈信息 jstack pid > error.log 将3958转换为16进制f76 查找该线程的堆栈信息 grep -A 15 0xf76 error.log 定位到具体的代码即可 ...

    top命令查看cpu使用情况,按1查看每个cpu核心的使用情况

    如图,有一颗cpu的占用率达到100%,进程pid是3909

    使用

    top -H -p pid

    查看该进程下线程占用cpu的情况

    可以看到是pid为3958的线程导致cpu占用率较高

    使用jstack工具导出堆栈信息

    jstack pid > error.log

    将3958转换为16进制f76

    查找该线程的堆栈信息

    grep -A 15 0xf76 error.log

    定位到具体的代码即可

     

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  • 使用vmstat查看系统维度的CPU负载 使用top查看进程维度的CPU负载 使用 vmstat 查看系统纬度的 CPU 负载: 可以通过 vmstat 从系统维度查看 CPU 资源的使用情况。 用法说明: 格式:vmstat -n 1# -n 1 表示...
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