CPU 是另一种会被失常进程（misbehaving process）耗尽的资源。Linux支持一些能够识别并对长期占用CPU的进程施加控制的命令。

9.5.1 预备知识

ps命令能够显示出系统中进程的详细信息。这些信息包括CPU使用情况、所执行的命令、内存占用、进程状态等。可以在脚本中使用ps命令识别出在一小时内占用CPU最多的进程。关于ps命令的更多细节，请参考第10章。

9.5.2 实战演练

让我们看看用于监视并计算一小时内CPU使用情况的shell脚本：

  1. #!/bin/bash
  2. #文件名: pcpu_usage.sh
  3. #用途:计算1个小时内进程的CPU占用情况
  5. #将SECS更改成需要进行监视的总秒数
  6. #UNIT_TIME是取样的时间间隔，单位是秒
  8. SECS=3600
  9. UNIT_TIME=60
  10. STEPS=$(( $SECS / $UNIT_TIME ))
  11. echo Watching CPU usage... ;
  12. #采集数据，存入临时文件
  13. for((i=0;i<STEPS;i++))
  14. do
  15.   ps -eocomm,pcpu | egrep -v '(0.0)|(%CPU)' >> /tmp/cpu_usage.$$
  16.   sleep $UNIT_TIME
  17. done
  19. #处理采集到的数据
  20. echo
  21. echo CPU eaters :
  22. cat /tmp/cpu_usage.$$ | \
  23. awk '2
  24. { process[$1]+=$2; }
  25. END{
  26.   for(i in process)
  27.   {
  28.       printf("%-20s %s\n",i, process[i]) ;
  29.   }
  30.  }' | sort -nrk 2 | head
  31. #删除临时日志文件
  32. rm /tmp/cpu_usage.$$

输出如下：

  1. $ ./pcpu_usage.sh
  2. Watching CPU usage...
  3. CPU eaters :
  4. Xorg        20
  5. firefox-bin   15
  6. bash        3
  7. evince      2
  8. pulseaudio    1.0
  9. pcpu.sh         0.3
  10. wpa_supplicant  0
  11. wnck-applet     0
  12. watchdog/0      0
  13. usb-storage     0

9.5.3 工作原理

CPU 的使用情况是由第一个循环负责生成的，该循环的执行时长为 1 小时（ 3600 秒）。每隔 1 分钟，命令ps -eocomm,pcpu就会产生一份系统活动报告。选项-e指定采集所有进程的数据，而不仅限于本次会话的进程。选项-o指定了输出格式。其中，comm指定输出命令名，pcpu指定输出CPU占用率。ps命令为每个进程输出一行，其中包含命令名及进程当时的CPU占用率。然后使用grep过滤这些行，删除未占用CPU的行（%CPU为0.0）以及头部信息COMMAND %CPU。处理后的结果被追加到临时文件中。

临时文件名为/tmp/cpu_usage.。其中，一个shell变量，值为当前脚本的进程ID（PID）。如果脚本的PID是1345，那么临时文件名就是/tmp/cpu_usage.1345。

统计文件在 1 小时后就准备妥当了，文件中包含了60项，分别对应每分钟的系统状态。awk计算出每个进程总的CPU使用情况并将其存入一个关联数组。该数组以进程名作为索引。最后根据总的CPU使用情况依数值执行逆序排序并利用head获得前10项。

9.5.4 参考

  • 4.6 节讲解了 awk 命令。
  • 3.13 节讲解了 tail 命令。