学习 系统资源观察 的原因：
我们在使用linux操作系统的计算机来帮助我们完成一些工作任务时，或多或少会碰到一些计算机反应迟钝、甚至死机的情况。其中多数是由于内存不足等等，一系列系统资源问题引起。因此了解一些观察系统资源的linux指令，学会寻找当机原因，从而有的放矢得寻找解决问题的方法是有必要的～因此写这篇文章也是有必要的～
还记得在Linux 之 进程管理 -- 进程观察里学到的top吗？里面有非常详细的关于top的解释。相比较文章中一起学习的ps，猫毛更喜欢用top，因为它不仅能用来动态得观察进程，还可以观察系统资源。今天就从 1.系统资源观察指令 和 2.特殊文件 /proc/* 两个方面展开系统资源的观察。
1.系统资源观察指令
1.1观察内存使用情况 free
工作模式： free [-b|-k|-m|-g|-h] [-t] [-s N -c N]
选项与参数：
-
-b直接输入free时，显示的单位是Kbytes，我们可以使用b(bytes)，m(Mbytes)，k(Kbytes)，g(Gbytes)来显示单位。也可以直接让系统自己指定单位（-h） -
-t在输出的最终结果，显示物理内存与swap的总量 -
-s可以让系统每几秒钟输出一次，不间断一直输出 -
-c与-s同时处理，让free列出几次的意思
free显示系统的内存容量
这里解释一下我们看到的内容：
因为使用的命令是free -m(Mbytes来显示)，所以我的系统当中有2848MB左右的物理内存，swap有1GB左右。 - 横向来看
Mem行：显示物理内存的量
Swap行：显示内存置换空间的量 - 纵向来看
total 是总量
used 是已被使用的量
free 是剩余可用的量
后面的 shared/buffers/cached则是在已被使用的量当中，用来作为缓冲及快取的量，而这些用量中，在系统比较忙碌时可以被释放出来继续利用，因此后面有avaliable
1.2 查阅系统与核心相关信息uname
工作模式：uname [-asrmpi]
选项与参数：
-
-a所有系统相关的信息，包括底下的数据都会被列出来 -
-s系统核心名称 -
-r核心的版本 -
-m本系统的硬件名称，例如i686或x86_64等 -
-pCPU的类型，与-m类似，只是显示CPU的类型 -
-i硬件的平台（ix86）
uname查阅系统与核心相关信息
1.3 观察系统启动时间与工作负载 uptime
鸡肋～uptime这个指令很单纯，就是显示出，目前系统已经开机多久的时间，以及1，5，15分钟的平均负载，就是top画面的最上面一行
1.4 追踪网络或插槽文件 netstat
netstat的输出分为两大部分：
- 上半部：与网络较相关的部分
- 下半部分：与系统自己的进程相关性（非网络）
工作模式：netstat -[atunlp]
选项与参数： -
-a将目前系统上所有的联机、监听、Socket数据都列出来 -
-t列出tcp网络封包的数据 -
-u列出udp网络封包的数据 -
-n不以进程的服务名称，以埠号（port number）来显示 -
-l列出目前正在网络监听（listen）的服务 -
-p列出该网络服务的进程PID
1.4.1 网络联机情况部分
解释一下每一列的意义：
- Proto：网络的封包协议，主要分为TCP与UDP封包
- Recv-Q：非由用户程序链接到此socket的复制的总bytes数
- Send-Q：非由远程主机传送过来的acknowledged总bytes数
- Local Address：本地端的IP:port情况
- Foreign Address：远程主机的IP:prot情况
- State：联机状态，主要由建立(ESTABLISED)及监听（LISTEN）
上面这张图里仅有一条联机的数据，他的意义是：透过TCP封包的联机，远程的172.16.220.234:48300联机到本地端的172.16.15.100:ssh，这条联机状态是建立(ESTABLISHED)的状态！
1.4.2 系统自己进程相关部分
除了网络上的联机之外，其实Linux系统上面的进程是可以接受不同进程发来的信息，那就是Linux上头的插槽档(socket file)。
socket file可以沟通两个进程之间的信息，因此进程可以取得对方传送过来的资料。由于有socket file，因此类似X Window这种需要透过网络连接的软件，目前新版的distributions就以socket来进行窗口接口的联机沟通了。
解释一下socket file的输出字段意义：
- Proto：一般就是unix
- RefCnt：连接到此socket 的进程数量
- Flags：联机的旗标
- Type：socket 存取的类型。主要有确认联机的STREAM与DGRAM两种
- State：若为CONNECTED表示多个进程之间已经联机建立
- Path：连接到此socket的相关程序的路径，或者是相关数据输出的路径
利用netstat去看看我们的哪些进程有启动哪些网络的后门呢？
1.5 查看核心产生的讯息 dmesg
系统在开机的时候，核心会去侦测系统的硬件，所有核心侦测的讯息，不管是开机的时候还是系统运作过程中，反正只要是核心产生的讯息，都会被记录到内存中的某个保护区段。
如果我想要查看“核心的侦测”过程中产生的信息？便可以使用dmesg命令，它就相当于一个“查看”指令，会将保护区段的信息读出来（为了查看方便，最好通过管线符号加上more 或者 less查看）
1.6侦测系统资源变化 vmstat
vmstat可以侦测 [CPU/内存/磁盘输入输出状态]等等，可以帮你系统中哪个环节是最累人的。
vmstat的常见选项与参数说明：
-
-a使用 inactive/active（活跃与否）取代 buffer/cache 的内存输出信息； -
-f开机到目前为止，系统复制（fork）的进程数 -
-s将一些事件（开机至目前为止）导致的内存变化情况列表说明 -
-S后面可以接单位，让显示的数据有单位。例如K/M取代bytes的容量 -
-d列出磁盘的读写总量统计表 -
-p后面列出分区槽，可显示该分区槽的读写总量统计表
如果你想要实时得知道系统资源的运作状态，这个指令就不能不知道 - 进程字段（procs）的项目分别为
r：等待运作中的进程数量
b：不可被唤醒的进程数量
注意：这两个项目越多，代表系统越忙碌（因为系统太忙，所以很多进程就无法被执行或一直在等待而无法被唤醒） - 内存字段（memory）项目分别为（和
free相同）
swpd：虚拟内存被使用的容量
free：未被使用的内存容量
buff：用于缓冲存储器
cache：用于高速缓存 - 内存置换空间（swap）的项目分别为
si：由磁盘中将进程取出的量
so：由于内存不足而将没用到的进程写入磁盘的swap的容量
注意：如果si/so的数值太大，表示内存内的数据常常得在磁盘与主存储器之间来回传来传去，系统效能会很差。 - 磁盘读写（io）的项目分别为
bi：由磁盘读入的区块数量
bo：写入到磁盘去的区块数量
注意：这部分的值越高，代表系统的I/O非常忙碌 - 系统（system）的项目分别为
in：每秒被中断的进程次数
cs：每秒钟进行的事件切换次数
注意：这两个数值越大，代表系统与接口设备的沟通非常频繁（这些接口设备当然包括磁盘、网络卡、时间钟等） - CPU 的项目分别为
us：非核心层的CPU使用状态
sy：核心层所使用的CPU状态
id：闲置的状态
wa：等待I/O所耗费的CPU状态
st：被虚拟机（virtual machine）所盗用的CPU使用状态
磁盘部分的观察vmstat -d
vmstat -d 观察系统磁盘
2. 学习特殊文件/proc/*
之前，我们通过对“进程”的学习了解到：所谓的进程，都是在内存当中运行的。实际上，内存当中的数据又都是写入
/proc/*这个目录下的。因此，我们可以通过直接观察proc这个目录当中的文件，了解进程和系统资源。下面了解一些特殊文件吧，看他们能够提供给我们哪些有用的信息。
2.1 了解/proc目录下的文件
建议在自己的lunix操作系统中，下达ll /proc这个指令查看/proc
👇下面是截鸟哥的图来看/proc目录的样子～
其中，鸟哥省略了很多PID的目录，因为目前主机上面的各个进程的PID都是以目录的型态存在于
/proc当中。当你在自己的linux系统上查看/proc时，看到更多的应该是以PID号码命名的目录，每个PID目录中都有好多与该进程相关的工作文档
举例：我们开机所执行的第一支程序systemd他的PID为1，这个PID的所有相关信息都写入在/proc/1/*当中，我们可以直接观察它
同理：我想了解任何一个PID，都可以通过ll /proc/PID号码/*来查看
解释其中的两个文件 cmdline、environ
- cmdline：这个进程被启动的指令串
- environ：这个进程的环境变量内容
2.2 针对整个Linux系统相关的参数文件
| 文档名 | 文件内容 |
|---|---|
| /proc/cmdline | 加载kernel时所下达的相关指令与参数 |
| /proc/cpuinfo | 本机的CPU的相关信息，包括频率、类型与运算功能等 |
| /proc/devices | 这个文件记录了系统各个主要装置的主要装置代号，与mknod有关 |
| /proc/filesystems | 目前系统已经加载的文件系统 |
| /proc/interrupts | 目前系统上面的IRQ分配状态 |
| /proc/ioports | 目前系统上面各个装置所配置的I/O地址 |
| /proc/kcore | 内存大小 |
| /proc/loadavg |
top 以及 uptime 上头的三个平均数值就记录在这 |
| /proc/meminfo | 使用 free列出的内存信息 |
| /proc/mounts | 系统已经挂载的数据，就是用mount这个指令呼叫出来的数据 |
| /proc/swaps | 系统挂载的内存就在这里，使用掉的partition就记录在这里啦 |
| /proc/partitions | 使用 fdisk -l会出现目前所有的partition吧？在这个文件当中也有记录 |
| /proc/uptime | 就是用uptime的时候，会出现的信息 |
| /proc/version | 核心的版本，就是uname -a显示的内容 |
| /proc/bus/* | 一些总线的装置，还有USB的装置也记录在这里 |
了解了/proc目录下的文件信息，是不是有种茅塞顿开、恍然大悟的感觉：我们刚刚学习的那些“查看系统资源的指令”如uptime、free等等，会不会都只是被系统包装好的快捷键，本质工作就是调取/proc目录下的相关文件？猫毛深刻怀疑如此～以后，如果我们想要撰写一些监控系统资源的工具软件，这个目录下的文件没准就有帮助啦～
