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一鍵獲取Linux內(nèi)存、CPU、磁盤IO等信息腳本編寫，及其原理詳解

作者：土豆居士
系統(tǒng) Linux
今天主要分享一個(gè)shell腳本，用來獲取linux系統(tǒng)CPU、內(nèi)存、磁盤IO等信息。

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一、腳本

今天主要分享一個(gè)shell腳本，用來獲取linux系統(tǒng)CPU、內(nèi)存、磁盤IO等信息。

  1. #!/bin/bash 
  2. # 獲取要監(jiān)控的本地服務(wù)器IP地址 
  3. IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'` 
  4. echo "IP地址："$IP 
  5.   
  6. # 獲取cpu總核數(shù) 
  7. cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo` 
  8. echo "cpu總核數(shù)："$cpu_num 
  9.   
  10. # 1、獲取CPU利用率 
  11. ################################################ 
  12. #us 用戶空間占用CPU百分比 
  13. #sy 內(nèi)核空間占用CPU百分比 
  14. #ni 用戶進(jìn)程空間內(nèi)改變過優(yōu)先級的進(jìn)程占用CPU百分比 
  15. #id 空閑CPU百分比 
  16. #wa 等待輸入輸出的CPU時(shí)間百分比 
  17. #hi 硬件中斷 
  18. #si 軟件中斷 
  19. ################################################# 
  20. # 獲取用戶空間占用CPU百分比 
  21. cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}' | cut -f 1 -d "%"` 
  22. echo "用戶空間占用CPU百分比："$cpu_user 
  23.   
  24. # 獲取內(nèi)核空間占用CPU百分比 
  25. cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}' | cut -f 1 -d "%"` 
  26. echo "內(nèi)核空間占用CPU百分比："$cpu_system 
  27.   
  28. # 獲取空閑CPU百分比 
  29. cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d "%"` 
  30. echo "空閑CPU百分比："$cpu_idle 
  31.   
  32. # 獲取等待輸入輸出占CPU百分比 
  33. cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d "%"` 
  34. echo "等待輸入輸出占CPU百分比："$cpu_iowait 
  35.   
  36. #2、獲取CPU上下文切換和中斷次數(shù) 
  37. # 獲取CPU中斷次數(shù) 
  38. cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'` 
  39. echo "CPU中斷次數(shù)："$cpu_interrupt 
  40.   
  41. # 獲取CPU上下文切換次數(shù) 
  42. cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'` 
  43. echo "CPU上下文切換次數(shù)："$cpu_context_switch 
  44.   
  45. #3、獲取CPU負(fù)載信息 
  46. # 獲取CPU15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值 
  47. cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','` 
  48. echo "CPU 15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_15min 
  49.   
  50. # 獲取CPU5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值 
  51. cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','` 
  52. echo "CPU 5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_5min 
  53.   
  54. # 獲取CPU1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值 
  55. cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','` 
  56. echo "CPU 1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_1min 
  57.   
  58. # 獲取任務(wù)隊(duì)列(就緒狀態(tài)等待的進(jìn)程數(shù)) 
  59. cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'` 
  60. echo "CPU任務(wù)隊(duì)列長度："$cpu_task_length 
  61.   
  62. #4、獲取內(nèi)存信息 
  63. # 獲取物理內(nèi)存總量 
  64. mem_total=`free | grep Mem | awk '{print $2}'` 
  65. echo "物理內(nèi)存總量："$mem_total 
  66.   
  67. # 獲取操作系統(tǒng)已使用內(nèi)存總量 
  68. mem_sys_used=`free | grep Mem | awk '{print $3}'` 
  69. echo "已使用內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_used 
  70.   
  71. # 獲取操作系統(tǒng)未使用內(nèi)存總量 
  72. mem_sys_free=`free | grep Mem | awk '{print $4}'` 
  73. echo "剩余內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_free 
  74.   
  75. # 獲取應(yīng)用程序已使用的內(nèi)存總量 
  76. mem_user_used=`free | sed -n 3p | awk '{print $3}'` 
  77. echo "已使用內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_used 
  78.   
  79. # 獲取應(yīng)用程序未使用內(nèi)存總量 
  80. mem_user_free=`free | sed -n 3p | awk '{print $4}'` 
  81. echo "剩余內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_free 
  82.   
  83.   
  84. # 獲取交換分區(qū)總大小 
  85. mem_swap_total=`free | grep Swap | awk '{print $2}'` 
  86. echo "交換分區(qū)總大?。?quot;$mem_swap_total 
  87.   
  88. # 獲取已使用交換分區(qū)大小 
  89. mem_swap_used=`free | grep Swap | awk '{print $3}'` 
  90. echo "已使用交換分區(qū)大?。?quot;$mem_swap_used 
  91.   
  92. # 獲取剩余交換分區(qū)大小 
  93. mem_swap_free=`free | grep Swap | awk '{print $4}'` 
  94. echo "剩余交換分區(qū)大小："$mem_swap_free 
  95.   
  96.  
  97. #5、獲取磁盤I/O統(tǒng)計(jì)信息 
  98. echo "指定設(shè)備(/dev/sda)的統(tǒng)計(jì)信息" 
  99. # 每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請求次數(shù) 
  100. disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'` 
  101. echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請求次數(shù)："$disk_sda_rs 
  102.   
  103. # 每秒向設(shè)備發(fā)起的寫請求次數(shù) 
  104. disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'` 
  105. echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的寫請求次數(shù)："$disk_sda_ws 
  106.   
  107. # 向設(shè)備發(fā)起的I/O請求隊(duì)列長度平均值 
  108. disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'` 
  109. echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O請求隊(duì)列長度平均值"$disk_sda_avgqu_sz 
  110.   
  111. # 每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請求平均時(shí)間 
  112. disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'` 
  113. echo "每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請求平均時(shí)間："$disk_sda_await 
  114.   
  115. # 向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值 
  116. disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'` 
  117. echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值："$disk_sda_svctm 
  118.   
  119. # 向設(shè)備發(fā)起I/O請求的CPU時(shí)間百分占比 
  120. disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'` 
  121. echo "向設(shè)備發(fā)起I/O請求的CPU時(shí)間百分占比："$disk_sda_util 

執(zhí)行結(jié)果：

 

二、原理講解

知其然還要知其所以然，下面詳細(xì)我們講解腳本實(shí)現(xiàn)的原理。

1. 獲取要監(jiān)控的本地服務(wù)器IP地址

  1. IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'` 
  2. echo "IP地址："$IP 
  1. ifconfig | grep inet過濾出如下結(jié)果包含字符串inet的行，如下圖紅色圈起來的兩行 其中| 是管道的意思，將前面命令的結(jié)果作為輸入給| 右邊的命令
  2. grep -vE 'inet6|127.0.0.1'將第一步結(jié)果通過命令grep -vE過濾掉包含inet6和127.0.0.1的行
  3. 將第二步結(jié)果通過命令awk 將字符串分割，$n(0~N) 對應(yīng)相應(yīng)的參數(shù),如下圖多少$2對應(yīng)地址：192.168.0.125，**'{print 2}'**打印出2的值
  4. 將第三步的結(jié)果賦值給變量IP
  5. echo "IP地址："$IP打印出變量IP的值，【后面腳本中賦值和打印的語句功能相同，不再重復(fù)解釋】

 

2. 獲取CPU總核數(shù)

  1. cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo` 
  2. echo "cpu總核數(shù)："$cpu_num 
  1. 在linux的/proc目錄下存放了系統(tǒng)運(yùn)行的很多系統(tǒng)資源信息，其中**/proc/cpuinfo**存放了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)cpu的很多重要信息。
  2. 所有的cpu核信息由model name字符串給出。
  3. 通過命令**grep -c "model name" /proc/cpuinfo** 可以計(jì)算出文件 /proc/cpuinfo中出現(xiàn)字符串model name出現(xiàn)的次數(shù)，就可以得到cpu總核數(shù)。-c 表示統(tǒng)計(jì)字符串出現(xiàn)次數(shù)。

如下所示：

 

3. 獲取CPU利用率

top命令經(jīng)常用來監(jiān)控linux的系統(tǒng)狀況，是常用的性能分析工具，能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)中各個(gè)進(jìn)程的資源占用情況。

  1. # 獲取用戶空間占用CPU百分比 
  2. cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}' | cut -f 1 -d "%"` 
  3. echo "用戶空間占用CPU百分比："$cpu_user 
  4.   
  5. # 獲取內(nèi)核空間占用CPU百分比 
  6. cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}' | cut -f 1 -d "%"` 
  7. echo "內(nèi)核空間占用CPU百分比："$cpu_system 
  8.   
  9. # 獲取空閑CPU百分比 
  10. cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d "%"` 
  11. echo "空閑CPU百分比："$cpu_idle 
  12.   
  13. # 獲取等待輸入輸出占CPU百分比 
  14. cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d "%"` 
  15. echo "等待輸入輸出占CPU百分比："$cpu_iowait 

top 

top -b -n 1顯示系統(tǒng)的信息并以格式化打印，結(jié)果只刷新一次。

  1. n 設(shè)置退出前屏幕刷新的次數(shù) 
  2. b 將top輸出編排成適合輸出到文件的格式，可以使用這個(gè)選項(xiàng)創(chuàng)建進(jìn)程日志 

grep Cpu提取出字符串Cpu所在的行。

awk '{print $2}'將第二步得到的字符串分割，并調(diào)用方法print 打印出**$2**對應(yīng)的第二個(gè)字符串，0.5%us。

cut -f 1 -d "%" 表示以%為分隔符，將第三步的結(jié)果分隔開，并顯示分割后的記過的第一個(gè)字符串即0.5

  1. -d  "%" 是以%作為分隔符，  
  2. -f 1顯示以：分割每一行的第一段內(nèi)容 

其他腳本以此類推。

其他CPU利用率參數(shù)含義如下:

  1. #us 用戶空間占用CPU百分比 
  2. #sy 內(nèi)核空間占用CPU百分比 
  3. #ni 用戶進(jìn)程空間內(nèi)改變過優(yōu)先級的進(jìn)程占用CPU百分比 
  4. #id 空閑CPU百分比 
  5. #wa 等待輸入輸出的CPU時(shí)間百分比 
  6. #hi 硬件中斷 
  7. #si 軟件中斷 

4.獲取CPU上下文切換和中斷次數(shù)

  1. # 獲取CPU中斷次數(shù) 
  2. cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'` 
  3. echo "CPU中斷次數(shù)："$cpu_interrupt 
  4.   
  5. # 獲取CPU上下文切換次數(shù) 
  6. cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'` 
  7. echo "CPU上下文切換次數(shù)："$cpu_context_switch 
  8.  
  9. # 獲取任務(wù)隊(duì)列(就緒狀態(tài)等待的進(jìn)程數(shù)) 
  10. cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'` 
  11. echo "CPU任務(wù)隊(duì)列長度："$cpu_task_length 

vmstat是Virtual Meomory Statistics(虛擬內(nèi)存統(tǒng)計(jì))的縮寫，可對操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進(jìn)程、CPU活動進(jìn)行監(jiān)控。是對系統(tǒng)的整體情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不足之處是無法對某個(gè)進(jìn)程進(jìn)行深入分析。vmstat -n 1 1只顯示一次各字段名稱。

  1. -n：只在開始時(shí)顯示一次各字段名稱。 

sed -n 3p將第一步的結(jié)果打印出第3行。

  1. 參數(shù)說明： 
  2.     -n或--quiet或--silent 取消自動打印模式空間,僅顯示script處理后的結(jié)果。 
  3. 動作說明： 
  4.     p ：打印，亦即將某個(gè)選擇的數(shù)據(jù)印出。通常 p 會與參數(shù) sed -n 一起運(yùn)行～ 

**awk '{print $1}'`**將第2步結(jié)果得出的字符串分割，并打印第一個(gè)字符串。

vmstat 

5、獲取CPU負(fù)載信息

  1. # 獲取CPU15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值 
  2. cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','` 
  3. echo "CPU 15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_15min 
  4.   
  5. # 獲取CPU5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值 
  6. cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','` 
  7. echo "CPU 5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_5min 
  8.   
  9. # 獲取CPU1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值 
  10. cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','` 
  11. echo "CPU 1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_1min 
  1. uptime 命令可以用來查看服務(wù)器已經(jīng)運(yùn)行了多久，當(dāng)前登錄的用戶有多少，以及服務(wù)器在過去的1分鐘、5分鐘、15分鐘的系統(tǒng)平均負(fù)載值。系統(tǒng)負(fù)載是處于可運(yùn)行runnable或不可中斷uninterruptable狀態(tài)的進(jìn)程的平均數(shù)。可運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程要么正在使用 CPU 要么在等待使用 CPU。不可中斷狀態(tài)的進(jìn)程則正在等待某些 I/O 訪問，例如等待磁盤 IO。有三個(gè)時(shí)間間隔的平均值。負(fù)載均值的意義根據(jù)系統(tǒng)中 CPU 的數(shù)量不同而不同，負(fù)載為 1 對于一個(gè)只有單 CPU 的系統(tǒng)來說意味著負(fù)載滿了，而對于一個(gè)擁有 4 CPU 的系統(tǒng)來說則意味著 75% 的時(shí)間里都是空閑的。
  2. 參考之前腳本分析，**awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','**將第一步的結(jié)果分割開，并得到第9個(gè)字符串，然后用‘,’分隔開，并得到分割后的第一個(gè)字符串。

uptime 

6、獲取內(nèi)存信息

  1. # 獲取物理內(nèi)存總量 
  2. mem_total=`free | grep Mem | awk '{print $2}'` 
  3. echo "物理內(nèi)存總量："$mem_total 
  4.   
  5. # 獲取操作系統(tǒng)已使用內(nèi)存總量 
  6. mem_sys_used=`free | grep Mem | awk '{print $3}'` 
  7. echo "已使用內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_used 
  8.   
  9. # 獲取操作系統(tǒng)未使用內(nèi)存總量 
  10. mem_sys_free=`free | grep Mem | awk '{print $4}'` 
  11. echo "剩余內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_free 
  12.   
  13. # 獲取應(yīng)用程序已使用的內(nèi)存總量 
  14. mem_user_used=`free | sed -n 3p | awk '{print $3}'` 
  15. echo "已使用內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_used 
  16.   
  17. # 獲取應(yīng)用程序未使用內(nèi)存總量 
  18. mem_user_free=`free | sed -n 3p | awk '{print $4}'` 
  19. echo "剩余內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_free 
  20.   
  21.   
  22. # 獲取交換分區(qū)總大小 
  23. mem_swap_total=`free | grep Swap | awk '{print $2}'` 
  24. echo "交換分區(qū)總大?。?quot;$mem_swap_total 
  25.   
  26. # 獲取已使用交換分區(qū)大小 
  27. mem_swap_used=`free | grep Swap | awk '{print $3}'` 
  28. echo "已使用交換分區(qū)大小："$mem_swap_used 
  29.   
  30. # 獲取剩余交換分區(qū)大小 
  31. mem_swap_free=`free | grep Swap | awk '{print $4}'` 
  32. echo "剩余交換分區(qū)大?。?quot;$mem_swap_free 
  1. free 命令顯示系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況，包括物理內(nèi)存、交換內(nèi)存(swap)和內(nèi)核緩沖區(qū)內(nèi)存。
  2. grep Swap將第一步的結(jié)果過濾只顯示包含字符串Swap的行。
  3. **awk '{print $4}'**將第二步結(jié)果分割，并打印出第四個(gè)字符串的值。

【其他腳本參考前面的分析】 

7. 獲取磁盤I/O統(tǒng)計(jì)信息

  1. echo "指定設(shè)備(/dev/sda)的統(tǒng)計(jì)信息" 
  2. # 每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請求次數(shù) 
  3. disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'` 
  4. echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請求次數(shù)："$disk_sda_rs 
  5.   
  6. # 每秒向設(shè)備發(fā)起的寫請求次數(shù) 
  7. disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'` 
  8. echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的寫請求次數(shù)："$disk_sda_ws 
  9.   
  10. # 向設(shè)備發(fā)起的I/O請求隊(duì)列長度平均值 
  11. disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'` 
  12. echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O請求隊(duì)列長度平均值"$disk_sda_avgqu_sz 
  13.   
  14. # 每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請求平均時(shí)間 
  15. disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'` 
  16. echo "每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請求平均時(shí)間："$disk_sda_await 
  17.   
  18. # 向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值 
  19. disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'` 
  20. echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值："$disk_sda_svctm 
  21.   
  22. # 向設(shè)備發(fā)起I/O請求的CPU時(shí)間百分占比 
  23. disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'` 
  24. echo "向設(shè)備發(fā)起I/O請求的CPU時(shí)間百分占比："$disk_sda_util 

iostat命令被用于監(jiān)視系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備和CPU的使用情況。它的特點(diǎn)是匯報(bào)磁盤活動統(tǒng)計(jì)情況，同時(shí)也會匯報(bào)出CPU使用情況。

  1. -k：顯示狀態(tài)以千字節(jié)每秒為單位，而不使用塊每秒 
  2. -x：顯示擴(kuò)展?fàn)顟B(tài) 

** grep sda用于過濾第一步得到的結(jié)果，只顯示包含字符串sda**的哪一行。

**awk '{print $4}'**將第二步的結(jié)果分割，并只顯示第4個(gè)字符串。

iostat 

iostat 由 Red Hat Enterprise Linux AS 發(fā)布。同時(shí) iostat 也是 Sysstat 的一部分。所以我們安裝要安裝sysstat。

安裝 sysstat 包：

  1. sudo apt-get install sysstat  

參考：https://www.toutiao.com/i6754887380399849998/

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責(zé)任編輯：武曉燕 來源： 一口Linux
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