本文將詳細(xì)介紹一個(gè)shell腳本，可利用此腳本獲取linux系統(tǒng)CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)IO等信息，并將詳細(xì)介紹腳本實(shí)現(xiàn)的原理。

一、腳本

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

#!/bin/bash
# 獲取要監(jiān)控的本地服務(wù)器IP地址
IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'`
echo "IP地址："$IP
 
# 獲取cpu總核數(shù)
cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo`
echo "cpu總核數(shù)："$cpu_num
 
# 1、獲取CPU利用率
################################################
#us 用戶(hù)空間占用CPU百分比
#sy 內(nèi)核空間占用CPU百分比
#ni 用戶(hù)進(jìn)程空間內(nèi)改變過(guò)優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程占用CPU百分比
#id 空閑CPU百分比
#wa 等待輸入輸出的CPU時(shí)間百分比
#hi 硬件中斷
#si 軟件中斷
#################################################
# 獲取用戶(hù)空間占用CPU百分比
cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}' | cut -f 1 -d "%"`
echo "用戶(hù)空間占用CPU百分比："$cpu_user
 
# 獲取內(nèi)核空間占用CPU百分比
cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}' | cut -f 1 -d "%"`
echo "內(nèi)核空間占用CPU百分比："$cpu_system
 
# 獲取空閑CPU百分比
cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d "%"`
echo "空閑CPU百分比："$cpu_idle
 
# 獲取等待輸入輸出占CPU百分比
cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d "%"`
echo "等待輸入輸出占CPU百分比："$cpu_iowait
 
#2、獲取CPU上下文切換和中斷次數(shù)
# 獲取CPU中斷次數(shù)
cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'`
echo "CPU中斷次數(shù)："$cpu_interrupt
 
# 獲取CPU上下文切換次數(shù)
cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'`
echo "CPU上下文切換次數(shù)："$cpu_context_switch
 
#3、獲取CPU負(fù)載信息
# 獲取CPU15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值
cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_15min
 
# 獲取CPU5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值
cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_5min
 
# 獲取CPU1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值
cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_1min
 
# 獲取任務(wù)隊(duì)列(就緒狀態(tài)等待的進(jìn)程數(shù))
cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'`
echo "CPU任務(wù)隊(duì)列長(zhǎng)度："$cpu_task_length
 
#4、獲取內(nèi)存信息
# 獲取物理內(nèi)存總量
mem_total=`free | grep Mem | awk '{print $2}'`
echo "物理內(nèi)存總量："$mem_total
 
# 獲取操作系統(tǒng)已使用內(nèi)存總量
mem_sys_used=`free | grep Mem | awk '{print $3}'`
echo "已使用內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_used
 
# 獲取操作系統(tǒng)未使用內(nèi)存總量
mem_sys_free=`free | grep Mem | awk '{print $4}'`
echo "剩余內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_free
 
# 獲取應(yīng)用程序已使用的內(nèi)存總量
mem_user_used=`free | sed -n 3p | awk '{print $3}'`
echo "已使用內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_used
 
# 獲取應(yīng)用程序未使用內(nèi)存總量
mem_user_free=`free | sed -n 3p | awk '{print $4}'`
echo "剩余內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_free
 
 
# 獲取交換分區(qū)總大小
mem_swap_total=`free | grep Swap | awk '{print $2}'`
echo "交換分區(qū)總大?。?quot;$mem_swap_total
 
# 獲取已使用交換分區(qū)大小
mem_swap_used=`free | grep Swap | awk '{print $3}'`
echo "已使用交換分區(qū)大小："$mem_swap_used
 
# 獲取剩余交換分區(qū)大小
mem_swap_free=`free | grep Swap | awk '{print $4}'`
echo "剩余交換分區(qū)大?。?quot;$mem_swap_free
 

#5、獲取磁盤(pán)I/O統(tǒng)計(jì)信息
echo "指定設(shè)備(/dev/sda)的統(tǒng)計(jì)信息"
# 每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請(qǐng)求次數(shù)
disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'`
echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請(qǐng)求次數(shù)："$disk_sda_rs
 
# 每秒向設(shè)備發(fā)起的寫(xiě)請(qǐng)求次數(shù)
disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'`
echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的寫(xiě)請(qǐng)求次數(shù)："$disk_sda_ws
 
# 向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度平均值
disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'`
echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度平均值"$disk_sda_avgqu_sz
 
# 每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求平均時(shí)間
disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'`
echo "每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求平均時(shí)間："$disk_sda_await
 
# 向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值
disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'`
echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值："$disk_sda_svctm
 
# 向設(shè)備發(fā)起I/O請(qǐng)求的CPU時(shí)間百分占比
disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'`
echo "向設(shè)備發(fā)起I/O請(qǐng)求的CPU時(shí)間百分占比："$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

IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'`
echo "IP地址："$IP

ifconfig | grep inet過(guò)濾出如下結(jié)果包含字符串inet的行，如下圖紅色圈起來(lái)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

grep -vE 'inet6|127.0.0.1'將第一步結(jié)果通過(guò)命令grep -vE過(guò)濾掉包含inet6和127.0.0.1的行

將第二步結(jié)果通過(guò)命令awk 將字符串分割，$n(0~N) 對(duì)應(yīng)相應(yīng)的參數(shù),如下圖多少$2對(duì)應(yīng)地址：192.168.0.125，**'{print 

2}'**打印出2的值

將第三步的結(jié)果賦值給變量IP

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(yǔ)句功能相同，不再重復(fù)解釋】

2. 獲取cpu總核數(shù)

cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo`
echo "cpu總核數(shù)："$cpu_num

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。

所有的cpu核信息由model name字符串給出，

通過(guò)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(lái)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。

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

n 設(shè)置退出前屏幕刷新的次數(shù)
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(duì)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(kāi)，并顯示分割后的記過(guò)的第一個(gè)字符串即0.5

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

其他腳本以此類(lèi)推

其他Cpu利用率參數(shù)含義如下:

#us 用戶(hù)空間占用CPU百分比
#sy 內(nèi)核空間占用CPU百分比
#ni 用戶(hù)進(jìn)程空間內(nèi)改變過(guò)優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程占用CPU百分比
#id 空閑CPU百分比
#wa 等待輸入輸出的CPU時(shí)間百分比
#hi 硬件中斷
#si 軟件中斷

4.獲取CPU上下文切換和中斷次數(shù)

# 獲取CPU中斷次數(shù)
cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'`
echo "CPU中斷次數(shù)："$cpu_interrupt
 
# 獲取CPU上下文切換次數(shù)
cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'`
echo "CPU上下文切換次數(shù)："$cpu_context_switch

# 獲取任務(wù)隊(duì)列(就緒狀態(tài)等待的進(jìn)程數(shù))
cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'`
echo "CPU任務(wù)隊(duì)列長(zhǎng)度："$cpu_task_length

vmstat是Virtual Meomory Statistics（虛擬內(nèi)存統(tǒng)計(jì)）的縮寫(xiě)，可對(duì)操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進(jìn)程、CPU活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控。是對(duì)系統(tǒng)的整體情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不足之處是無(wú)法對(duì)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(chēng)。

-n：只在開(kāi)始時(shí)顯示一次各字段名稱(chēng)。

sed -n 3p將第一步的結(jié)果打印出第3行

參數(shù)說(shuō)明：
    -n或--quiet或--silent 取消自動(dòng)打印模式空間,僅顯示script處理后的結(jié)果。
動(dòng)作說(shuō)明：
    p ：打印，亦即將某個(gè)選擇的數(shù)據(jù)印出。通常 p 會(huì)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

# 獲取CPU15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值
cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 15分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_15min
 
# 獲取CPU5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值
cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 5分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_5min
 
# 獲取CPU1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值
cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 1分鐘前到現(xiàn)在的負(fù)載平均值："$cpu_load_1min

uptime 命令可以用來(lái)查看服務(wù)器已經(jīng)運(yùn)行了多久，當(dāng)前登錄的用戶(hù)有多少，以及服務(wù)器在過(guò)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)?？蛇\(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(fǎng)問(wèn)，例如等待磁盤(pán) 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(duì)于一個(gè)只有單 CPU 的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)意味著負(fù)載滿(mǎn)了，而對(duì)于一個(gè)擁有 4 CPU 的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)則意味著 75% 的時(shí)間里都是空閑的。

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(kāi)，并得到第9個(gè)字符串，然后用‘,’分隔開(kāi)，并得到分割后的第一個(gè)字符串

uptime

6、獲取內(nèi)存信息

# 獲取物理內(nèi)存總量
mem_total=`free | grep Mem | awk '{print $2}'`
echo "物理內(nèi)存總量："$mem_total
 
# 獲取操作系統(tǒng)已使用內(nèi)存總量
mem_sys_used=`free | grep Mem | awk '{print $3}'`
echo "已使用內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_used
 
# 獲取操作系統(tǒng)未使用內(nèi)存總量
mem_sys_free=`free | grep Mem | awk '{print $4}'`
echo "剩余內(nèi)存總量(操作系統(tǒng))："$mem_sys_free
 
# 獲取應(yīng)用程序已使用的內(nèi)存總量
mem_user_used=`free | sed -n 3p | awk '{print $3}'`
echo "已使用內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_used
 
# 獲取應(yīng)用程序未使用內(nèi)存總量
mem_user_free=`free | sed -n 3p | awk '{print $4}'`
echo "剩余內(nèi)存總量(應(yīng)用程序)："$mem_user_free
 
 
# 獲取交換分區(qū)總大小
mem_swap_total=`free | grep Swap | awk '{print $2}'`
echo "交換分區(qū)總大?。?quot;$mem_swap_total
 
# 獲取已使用交換分區(qū)大小
mem_swap_used=`free | grep Swap | awk '{print $3}'`
echo "已使用交換分區(qū)大小："$mem_swap_used
 
# 獲取剩余交換分區(qū)大小
mem_swap_free=`free | grep Swap | awk '{print $4}'`
echo "剩余交換分區(qū)大?。?quot;$mem_swap_free

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。

grep Swap將第一步的結(jié)果過(guò)濾只顯示包含字符串Swap的行

**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(pán)I/O統(tǒng)計(jì)信息

echo "指定設(shè)備(/dev/sda)的統(tǒng)計(jì)信息"
# 每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請(qǐng)求次數(shù)
disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'`
echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請(qǐng)求次數(shù)："$disk_sda_rs
 
# 每秒向設(shè)備發(fā)起的寫(xiě)請(qǐng)求次數(shù)
disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'`
echo "每秒向設(shè)備發(fā)起的寫(xiě)請(qǐng)求次數(shù)："$disk_sda_ws
 
# 向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度平均值
disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'`
echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度平均值"$disk_sda_avgqu_sz
 
# 每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求平均時(shí)間
disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'`
echo "每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請(qǐng)求平均時(shí)間："$disk_sda_await
 
# 向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值
disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'`
echo "向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時(shí)間均值："$disk_sda_svctm
 
# 向設(shè)備發(fā)起I/O請(qǐng)求的CPU時(shí)間百分占比
disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'`
echo "向設(shè)備發(fā)起I/O請(qǐng)求的CPU時(shí)間百分占比："$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(pán)活動(dòng)統(tǒng)計(jì)情況，同時(shí)也會(huì)匯報(bào)出CPU使用情況。

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

** grep sda用于過(guò)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：

sudo apt-get install sysstat 

重要聲明：本文來(lái)自一口Linux，經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載，版權(quán)歸原作者所有，不代表銳成觀(guān)點(diǎn)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多知識(shí)和信息。