内存与 CPU 分析

当系统变慢或响应迟缓时，首先需要检查的是 CPU 与内存的使用情况。掌握相关工具的使用，可以快速定位性能问题。

一、分析内存使用情况

1. free

查看内存整体使用情况：

free -h

输出示例：

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.8G        2.5G        230M        200M        1.1G        800M
Swap:          2.0G        500M        1.5G

• used 包括实际占用 + 缓存
• available 才是真正可用内存（不含缓存）

2. top / htop

查看内存使用最多的进程：

top

或使用更直观的：

htop

在进程列表中可排序查看 RES（常驻内存）列。

3. smem

更准确地显示每个进程真实占用的内存：

sudo apt install smem
smem -r -k

二、分析 CPU 使用情况

1. top / htop

实时查看 CPU 占用高的进程：

• %CPU 列表示单核占比
• 多核系统总 CPU 利用率 = 所有进程 %CPU 总和 ÷ 核心数

2. mpstat（来自 sysstat 包）

查看每个 CPU 核心的使用情况：

mpstat -P ALL 1

重点关注：

• %idle（空闲）是否接近 0
• %usr 用户态消耗高 → 应用问题
• %sys 内核态消耗高 → 系统调用密集或驱动问题

3. pidstat

查看指定进程 CPU 占用：

pidstat -u -p <PID> 1

4. perf（高级分析工具）

分析程序 CPU 消耗的函数级别来源：

sudo perf top

适用于开发或深入性能调试场景。

三、常见内存/CPU 异常现象与解决建议

问题场景	可能原因	排查建议
内存占用持续升高	程序内存泄露	使用 top/smem 查找异常进程
swap 使用过多	内存不足或内存压力过大	升级内存/优化程序内存占用
CPU 占用长期 100%	死循环/高负载服务	top 找出高 CPU 进程，优化
系统响应变慢	CPU 或 IO 瓶颈	联合 iostat 分析是否磁盘问题

四、优化建议

• 使用更轻量的应用或服务，减少资源消耗
• 对高 CPU 程序进行代码优化或增加多核并行处理
• 增加物理内存或配置合理的 swap 分区
• 定期重启占用资源大的服务（如数据库、Java 应用）

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掌握内存与 CPU 的分析技巧，有助于快速定位并解决 Linux 系统中的性能瓶颈问题。