Linux mpstat 命令

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一、mpstat 命令概述

mpstat（Multi-Processor Statistics）是 Linux 系统中的一个性能监控工具，属于 sysstat 工具包的一部分。它主要用于监控 CPU 的使用情况，能够显示每个 CPU 核心的详细统计信息。

1.1 主要功能

  • 显示 CPU 使用率的详细统计
  • 监控单个 CPU 核心或所有核心的性能
  • 提供用户态、内核态、空闲等状态的 CPU 时间占比
  • 支持间隔采样和多次采样功能

1.2 适用场景

  • 系统性能调优
  • CPU 瓶颈分析
  • 多核 CPU 负载均衡检查
  • 系统监控和故障排查

二、安装与基本使用

2.1 安装方法

大多数 Linux 发行版可以通过包管理器安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt install sysstat

# CentOS/RHEL
sudo yum install sysstat

# Arch Linux
sudo pacman -S sysstat

2.2 基本命令格式

mpstat [选项] [间隔时间] [采样次数]

简单示例

实例

# 显示所有 CPU 核心的当前统计信息
mpstat

# 每2秒采样一次，共采样5次
mpstat 2 5

三、命令选项详解

选项 说明
-P {ALL|CPU编号} 指定要显示的 CPU 核心（ALL 表示所有核心）
-u 显示 CPU 使用率（默认选项）
-I {SUM|CPU|SCPU|ALL} 显示中断统计信息
-V 显示版本信息
-o JSON 以 JSON 格式输出结果

3.1 常用选项组合

实例

# 监控所有 CPU 核心，每1秒刷新一次
mpstat -P ALL 1

# 只监控第一个 CPU 核心（CPU0）
mpstat -P 0 1 5

四、输出结果解析

执行 mpstat -P ALL 1 的典型输出：

Linux 5.4.0-91-generic (hostname)  03/15/2023  _x86_64_ (4 CPU)

10:30:45 AM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
10:30:46 AM  all    5.25    0.00    1.25    0.25    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00   93.00
10:30:46 AM    0    6.00    0.00    1.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   93.00
10:30:46 AM    1    4.00    0.00    1.00    1.00    0.00    1.00    0.00    0.00    0.00   93.00
10:30:46 AM    2    6.00    0.00    2.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   92.00
10:30:46 AM    3    5.00    0.00    1.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   94.00

4.1 各字段含义

字段 说明
%usr 用户态程序执行时间占比
%nice 低优先级用户态程序执行时间占比
%sys 内核态程序执行时间占比
%iowait CPU 等待 I/O 操作的时间占比
%irq 处理硬件中断的时间占比
%soft 处理软件中断的时间占比
%steal 虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间占比
%guest 运行虚拟处理器的时间占比
%gnice 运行低优先级客户机的时间占比
%idle CPU 空闲时间占比

五、实际应用案例

5.1 监控 CPU 使用率

实例

# 监控所有 CPU 核心，每2秒刷新，共显示5次
mpstat -P ALL 2 5

5.2 识别 CPU 瓶颈

重点关注：

  • %usr 过高：用户态程序消耗大量 CPU
  • %sys 过高：系统调用频繁
  • %iowait 过高：可能存在 I/O 瓶颈

5.3 生成性能报告

实例

# 将输出重定向到文件
mpstat -P ALL 1 60 > cpu_stats.log

六、常见问题解答

6.1 mpstat 和 top 命令有什么区别？

  • top：实时动态显示系统整体状态
  • mpstat：专注于 CPU 统计，提供更详细的每个核心数据

6.2 %idle 很低说明什么？

表示 CPU 很忙，需要结合其他指标判断：

  • 如果 %usr 高：应用程序消耗大量 CPU
  • 如果 %sys 高：系统调用过多
  • 如果 %iowait 高：I/O 成为瓶颈

6.3 如何监控特定 CPU 核心？

实例

# 只监控 CPU 核心 2
mpstat -P 2 1

七、总结

mpstat 是 Linux 系统性能监控的重要工具，特别适合分析多核 CPU 的使用情况。通过本文的学习，你应该能够：

  1. 理解 mpstat 的基本原理和使用场景
  2. 掌握 mpstat 的常用命令选项
  3. 正确解读 mpstat 的输出结果
  4. 在实际工作中应用 mpstat 进行性能分析

建议结合其他工具如 vmstat、iostat 一起使用，可以更全面地分析系统性能问题。

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