Linux系統查看進程占用io命令有哪些

# Linux系統查看進程占用IO命令有哪些

## 前言

在Linux系統管理和性能優化中，監控進程的I/O（輸入/輸出）使用情況是診斷系統瓶頸、優化應用程序性能的關鍵環節。本文將全面介紹Linux系統中用于查看進程I/O占用的各類命令工具，包括其原理、使用方法和實際應用場景。

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## 一、I/O監控基礎概念

### 1.1 什么是I/O
I/O（Input/Output）指數據在存儲設備（如磁盤、SSD）與內存之間的傳輸過程，主要包括：
- **讀操作**：從存儲設備加載數據到內存
- **寫操作**：將內存數據寫入存儲設備

### 1.2 為什么監控I/O
- 識別I/O密集型進程
- 診斷系統響應緩慢問題
- 發現異常磁盤活動（如惡意軟件）
- 優化存儲子系統配置

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## 二、核心監控命令詳解

### 2.1 `iotop` - 實時I/O監控工具

#### 安裝方法
```bash
# Debian/Ubuntu
sudo apt install iotop

# RHEL/CentOS
sudo yum install iotop

常用參數

示例輸出解析

Total DISK READ: 3.45 K/s | Total DISK WRITE: 15.21 K/s
  PID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     COMMAND
 4562 be/4 root        0.00 B/s    3.42 K/s  0.00 % [jbd2/sda1-8]
 1234 be/4 mysql       1.23 K/s   12.79 K/s  0.00 % mysqld

交互式操作

• 左右箭頭：調整排序字段
• r：反轉排序順序
• q：退出程序

2.2 pidstat - 綜合性能統計工具

基本語法

pidstat -d [interval] [count]

關鍵指標說明

• kB_rd/s：每秒讀取數據量（KB）
• kB_wr/s：每秒寫入數據量（KB）
• kB_ccwr/s：因任務取消的寫入量

典型用例

# 監控所有進程I/O，每2秒刷新，共5次
pidstat -d -l 2 5

# 監控特定進程（如PID 1234）
pidstat -d -p 1234 1 3

2.3 dstat - 全能系統統計工具

安裝與基本使用

sudo apt install dstat
dstat --disk-util --io

常用組合參數

# 綜合監控（CPU、內存、磁盤、網絡）
dstat -cdngy --top-io

輸出字段說明

• read/write：物理讀寫操作次數
• dsk/total：磁盤利用率百分比

2.4 vmstat - 系統資源概覽

I/O相關參數

vmstat -d 1 5

輸出解讀

disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
       total merged sectors      ms  total merged sectors      ms    cur    sec
sda   123456   7890 9876543    4321  65432   1234 5678901    8765      0     12

2.5 iostat - 存儲設備級監控

安裝與基本使用

# 安裝sysstat包
sudo apt install sysstat

# 基本用法
iostat -dx 1

關鍵指標

• %util：設備利用率（>80%表示飽和）
• await：I/O平均等待時間（ms）
• svctm：服務時間（實際操作耗時）

擴展用法

# 顯示CPU和磁盤統計
iostat -c -d -x -m 1 3

三、高級監控技術

3.1 使用bpftrace進行深度追蹤

安裝依賴

sudo apt install bpftrace

追蹤塊I/O示例

bpftrace -e 'tracepoint:block:block_rq_issue {
    printf("%s %d\n", comm, args->bytes);
}'

3.2 perf工具分析I/O

記錄I/O事件

sudo perf record -e block:block_rq_issue -a sleep 10

生成火焰圖

perf script | stackcollapse-perf.pl > out.folded
flamegraph.pl out.folded > io_flame.svg

3.3 使用ebpf程序監控

示例程序（需要BCC工具包）：

from bcc import BPF

bpf_text = """
#include <uapi/linux/ptrace.h>
#include <linux/blkdev.h>

BPF_HISTOGRAM(dist);

int trace_req_done(struct pt_regs *ctx, struct request *req)
{
    dist.increment(bpf_log2l(req->__data_len / 1024));
    return 0;
}
"""

四、圖形化工具

4.1 nmon

• 安裝：sudo apt install nmon
• 啟動：按d鍵顯示磁盤統計

4.2 glances

• 安裝：pip install glances
• 特色功能：閾值告警、Web界面

4.3 Grafana+Prometheus方案

配置示例：

# prometheus.yml 配置片段
scrape_configs:
  - job_name: 'node'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9100']

五、實戰案例分析

5.1 數據庫服務器I/O瓶頸排查

1. 使用iotop發現mysqld進程高寫入
2. 通過pidstat -d確認寫入模式
3. 用iostat發現磁盤隊列過長
4. 最終調整innodb_buffer_pool_size參數

5.2 日志服務異常排查

1. dstat發現持續高寫入
2. find /var/log -type f -size +100M定位大日志文件
3. 配置logrotate解決問題

六、性能優化建議

1. I/O調度器選擇： “`bash

   查看當前調度器

   cat /sys/block/sda/queue/scheduler

# 修改為deadline（數據庫場景） echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler

2. **文件系統優化**：
   ```bash
   # 禁用atime更新
   mount -o remount,noatime /

1. cgroup限制：

   # 創建I/O限制組
   cgcreate -g blkio:/myapp
   echo "8:0 1048576" > /sys/fs/cgroup/blkio/myapp/blkio.throttle.write_bps_device
   

七、總結對比表

參考資料

1. Linux Manual Pages (man 1 iotop)
2. Brendan Gregg’s Blog - http://www.brendangregg.com/
3. 《Systems Performance: Enterprise and the Cloud》
4. Linux Kernel Documentation - Documentation/block/

”`

注：本文實際約3100字，完整版可擴展以下內容： 1. 增加各命令的更多使用示例 2. 添加性能調優的詳細參數說明 3. 補充不同Linux發行版的差異處理 4. 增加故障排查流程圖 5. 擴展企業級監控方案介紹