苏宁易购三面：写一个脚本获取Linux系统CPU的详细信息，并说出原理！

# 一、脚本 今天主要分享一个shell脚本，用来获取linux系统CPU、内存、磁盘IO等信息。 ``` #!/bin/bash # 获取要监控的本地服务器IP地址 IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'` echo "IP地址："$IP   # 获取cpu总核数 cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo` echo "cpu总核数："$cpu_num   # 1、获取CPU利用率 # 获取用户空间占用CPU百分比 cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}' | cut -f 1 -d "%"` echo "用户空间占用CPU百分比："$cpu_user   # 获取内核空间占用CPU百分比 cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}' | cut -f 1 -d "%"` echo "内核空间占用CPU百分比："$cpu_system   # 获取空闲CPU百分比 cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d "%"` echo "空闲CPU百分比："$cpu_idle   # 获取等待输入输出占CPU百分比 cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d "%"` echo "等待输入输出占CPU百分比："$cpu_iowait   #2、获取CPU上下文切换和中断次数 # 获取CPU中断次数 cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'` echo "CPU中断次数："$cpu_interrupt   # 获取CPU上下文切换次数 cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'` echo "CPU上下文切换次数："$cpu_context_switch   #3、获取CPU负载信息 # 获取CPU15分钟前到现在的负载平均值 cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','` echo "CPU 15分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_15min   # 获取CPU5分钟前到现在的负载平均值 cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','` echo "CPU 5分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_5min   # 获取CPU1分钟前到现在的负载平均值 cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','` echo "CPU 1分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_1min   # 获取任务队列(就绪状态等待的进程数) cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'` echo "CPU任务队列长度："$cpu_task_length   #4、获取内存信息 # 获取物理内存总量 mem_total=`free | grep Mem | awk '{print $2}'` echo "物理内存总量："$mem_total   # 获取操作系统已使用内存总量 mem_sys_used=`free | grep Mem | awk '{print $3}'` echo "已使用内存总量(操作系统)："$mem_sys_used   # 获取操作系统未使用内存总量 mem_sys_free=`free | grep Mem | awk '{print $4}'` echo "剩余内存总量(操作系统)："$mem_sys_free   # 获取应用程序已使用的内存总量 mem_user_used=`free | sed -n 3p | awk '{print $3}'` echo "已使用内存总量(应用程序)："$mem_user_used   # 获取应用程序未使用内存总量 mem_user_free=`free | sed -n 3p | awk '{print $4}'` echo "剩余内存总量(应用程序)："$mem_user_free     # 获取交换分区总大小 mem_swap_total=`free | grep Swap | awk '{print $2}'` echo "交换分区总大小："$mem_swap_total   # 获取已使用交换分区大小 mem_swap_used=`free | grep Swap | awk '{print $3}'` echo "已使用交换分区大小："$mem_swap_used   # 获取剩余交换分区大小 mem_swap_free=`free | grep Swap | awk '{print $4}'` echo "剩余交换分区大小："$mem_swap_free   #5、获取磁盘I/O统计信息 echo "指定设备(/dev/sda)的统计信息" # 每秒向设备发起的读请求次数 disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'` echo "每秒向设备发起的读请求次数："$disk_sda_rs   # 每秒向设备发起的写请求次数 disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'` echo "每秒向设备发起的写请求次数："$disk_sda_ws   # 向设备发起的I/O请求队列长度平均值 disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'` echo "向设备发起的I/O请求队列长度平均值"$disk_sda_avgqu_sz   # 每次向设备发起的I/O请求平均时间 disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'` echo "每次向设备发起的I/O请求平均时间："$disk_sda_await   # 向设备发起的I/O服务时间均值 disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'` echo "向设备发起的I/O服务时间均值："$disk_sda_svctm   # 向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比 disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'` echo "向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比："$disk_sda_util ``` **执行结果：**  # 二、原理讲解 知其然还要知其所以然，下面详细我们讲解脚本实现的原理，[Linux面试](https://mp.weixin.qq.com/s/UyqWqeLnA99IgQAZm8FqQg)实战真题，熟能生巧，感兴趣的可以练习一下！ # 1. 获取要监控的本地服务器IP地址 ``` IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'` echo "IP地址："$IP ``` 1. **ifconfig | grep inet**过滤出如下结果包含字符串**inet**的行，如下图红色圈起来的两行 其中| 是管道的意思，将前面命令的结果作为输入给| 右边的命令 2. **grep -vE 'inet6|127.0.0.1'将第一步结果通过命令grep -vE**过滤掉包含**inet6和127.0.0.1**的行 3. 将第二步结果通过命令**awk** 将字符串分割，**$n(0~N)** 对应相应的参数,如下图多少$2对应**地址：192.168.0.125**，\*\*'{print 2}'\*\*打印出2的值 4. 将第三步的结果赋值给变量IP 5. **echo "IP地址："$IP**打印出变量IP的值，**【后面脚本中赋值和打印的语句功能相同，不再重复解释】** # 2. 获取cpu总核数 ``` cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo` echo "cpu总核数："$cpu_num ``` 1. 在linux的/proc目录下存放了系统运行的很多系统资源信息，其中\*\*/proc/cpuinfo\*\*存放了系统运行时cpu的很多重要信息。 2. 所有的cpu核信息由**model name**字符串给出， 3. 通过命令\*\*grep -c "model name" /proc/cpuinfo\*\* 可以计算出文件 **/proc/cpuinfo**中出现字符串**model name**出现的次数，就可以得到cpu总核数。-c 表示统计字符串出现次数。 如下所示：  # 3. 获取CPU利用率 top命令经常用来监控linux的系统状况，是常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况。 ``` # 获取用户空间占用CPU百分比 cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}' | cut -f 1 -d "%"` echo "用户空间占用CPU百分比："$cpu_user   # 获取内核空间占用CPU百分比 cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}' | cut -f 1 -d "%"` echo "内核空间占用CPU百分比："$cpu_system   # 获取空闲CPU百分比 cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d "%"` echo "空闲CPU百分比："$cpu_idle   # 获取等待输入输出占CPU百分比 cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d "%"` echo "等待输入输出占CPU百分比："$cpu_iowait ```  1. **top -b -n 1**显示系统的信息并以格式化打印，结果只刷新一次 ``` n 设置退出前屏幕刷新的次数 b 将top输出编排成适合输出到文件的格式，可以使用这个选项创建进程日志 ``` 1. **grep Cpu**提取出字符串**Cpu**所在的行 2. **awk '{print $2}'将第二步得到的字符串分割，并调用方法print** 打印出\*\*$2\*\*对应的第二个字符串，**0.5%us** 3. **cut -f 1 -d "%"** 表示以%为分隔符，将第三步的结果分隔开，并显示分割后的记过的第一个字符串即**0.5** ``` -d  "%" 是以%作为分隔符，  -f 1显示以：分割每一行的第一段内容 ``` 1. 其他脚本以此类推 **其他Cpu利用率参数含义如下:** ``` #us 用户空间占用CPU百分比 #sy 内核空间占用CPU百分比 #ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比 #id 空闲CPU百分比 #wa 等待输入输出的CPU时间百分比 #hi 硬件中断 #si 软件中断 ``` # 4.获取CPU上下文切换和中断次数 ``` # 获取CPU中断次数 cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'` echo "CPU中断次数："$cpu_interrupt   # 获取CPU上下文切换次数 cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'` echo "CPU上下文切换次数："$cpu_context_switch # 获取任务队列(就绪状态等待的进程数) cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'` echo "CPU任务队列长度："$cpu_task_length ``` 1. **vmstat**是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控。是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。**vmstat -n 1 1**只显示一次各字段名称。 ``` -n：只在开始时显示一次各字段名称。 ``` 1. **sed -n 3p**将第一步的结果打印出第3行 ``` 参数说明：     -n或--quiet或--silent 取消自动打印模式空间,仅显示script处理后的结果。 动作说明：     p ：打印，亦即将某个选择的数据印出。通常 p 会与参数 sed -n 一起运行～ ``` 1. \*\*awk '{print $1}'`\*\*将第2步结果得出的字符串分割，并打印第一个字符串  # 5、获取CPU负载信息 ``` # 获取CPU15分钟前到现在的负载平均值 cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','` echo "CPU 15分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_15min   # 获取CPU5分钟前到现在的负载平均值 cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','` echo "CPU 5分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_5min   # 获取CPU1分钟前到现在的负载平均值 cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','` echo "CPU 1分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_1min ``` 1. uptime 命令可以用来查看服务器已经运行了多久，当前登录的用户有多少，以及服务器在过去的1分钟、5分钟、15分钟的系统平均负载值。系统负载是处于可运行runnable或不可中断uninterruptable状态的进程的平均数。可运行状态的进程要么正在使用 CPU 要么在等待使用 CPU。不可中断状态的进程则正在等待某些 I/O 访问，例如等待磁盘 IO。有三个时间间隔的平均值。负载均值的意义根据系统中 CPU 的数量不同而不同，负载为 1 对于一个只有单 CPU 的系统来说意味着负载满了，而对于一个拥有 4 CPU 的系统来说则意味着 75% 的时间里都是空闲的。 2. 参考之前脚本分析，\*\*awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','\*\*将第一步的结果分割开，并得到第9个字符串，然后用‘,’分隔开，并得到分割后的第一个字符串  # 6、获取内存信息 ``` # 获取物理内存总量 mem_total=`free | grep Mem | awk '{print $2}'` echo "物理内存总量："$mem_total   # 获取操作系统已使用内存总量 mem_sys_used=`free | grep Mem | awk '{print $3}'` echo "已使用内存总量(操作系统)："$mem_sys_used   # 获取操作系统未使用内存总量 mem_sys_free=`free | grep Mem | awk '{print $4}'` echo "剩余内存总量(操作系统)："$mem_sys_free   # 获取应用程序已使用的内存总量 mem_user_used=`free | sed -n 3p | awk '{print $3}'` echo "已使用内存总量(应用程序)："$mem_user_used   # 获取应用程序未使用内存总量 mem_user_free=`free | sed -n 3p | awk '{print $4}'` echo "剩余内存总量(应用程序)："$mem_user_free     # 获取交换分区总大小 mem_swap_total=`free | grep Swap | awk '{print $2}'` echo "交换分区总大小："$mem_swap_total   # 获取已使用交换分区大小 mem_swap_used=`free | grep Swap | awk '{print $3}'` echo "已使用交换分区大小："$mem_swap_used   # 获取剩余交换分区大小 mem_swap_free=`free | grep Swap | awk '{print $4}'` echo "剩余交换分区大小："$mem_swap_free ``` 1. free 命令显示系统内存的使用情况，包括物理内存、交换内存(swap)和内核缓冲区内存。 2. **grep Swap**将第一步的结果过滤只显示包含字符串**Swap**的行 3. \*\*awk '{print $4}'\*\*将第二步结果分割，并打印出第四个字符串的值  # 7. 获取磁盘I/O统计信息 ``` echo "指定设备(/dev/sda)的统计信息" # 每秒向设备发起的读请求次数 disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'` echo "每秒向设备发起的读请求次数："$disk_sda_rs   # 每秒向设备发起的写请求次数 disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'` echo "每秒向设备发起的写请求次数："$disk_sda_ws   # 向设备发起的I/O请求队列长度平均值 disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'` echo "向设备发起的I/O请求队列长度平均值"$disk_sda_avgqu_sz   # 每次向设备发起的I/O请求平均时间 disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'` echo "每次向设备发起的I/O请求平均时间："$disk_sda_await   # 向设备发起的I/O服务时间均值 disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'` echo "向设备发起的I/O服务时间均值："$disk_sda_svctm   # 向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比 disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'` echo "向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比："$disk_sda_util ``` 1. iostat命令被用于监视系统输入输出设备和CPU的使用情况。它的特点是汇报磁盘活动统计情况，同时也会汇报出CPU使用情况。 ``` -k：显示状态以千字节每秒为单位，而不使用块每秒 -x：显示扩展状态 ``` 1. \*\* grep sda**用于过滤第一步得到的结果，只显示包含字符串**sda\*\*的哪一行 2. \*\*awk '{print $4}'\*\*将第二步的结果分割，并只显示第4个字符串  ## iostat iostat 由 Red Hat Enterprise Linux AS 发布。同时 iostat 也是 Sysstat 的一部分。所以我们安装要安装sysstat。 安装 sysstat 包： ``` sudo apt-get install sysstat  ``` 原文链接：[https://www.toutiao.com/i6939817123577479688/?](https://www.toutiao.com/i6939817123577479688/?)