一鍵獲取linux內(nèi)存、cpu、磁盤IO等信息腳本編寫，及其原理詳解

一、腳本

今天主要分享一個shell腳本，用來獲取linux系統(tǒng)CPU、內(nèi)存、磁盤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?用戶空間占用CPU百分比
#sy?內(nèi)核空間占用CPU百分比
#ni?用戶進(jìn)程空間內(nèi)改變過優(yōu)先級的進(jìn)程占用CPU百分比
#id?空閑CPU百分比
#wa?等待輸入輸出的CPU時間百分比
#hi?硬件中斷
#si?軟件中斷
#################################################
#?獲取用戶空間占用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?$2}'`
echo?"交換分區(qū)總大?。?$mem_swap_total
?
#?獲取已使用交換分區(qū)大小
mem_swap_used=`free?|?grep?Swap?|?awk?'{print?$3}'`
echo?"已使用交換分區(qū)大?。?$mem_swap_used
?
#?獲取剩余交換分區(qū)大小
mem_swap_free=`free?|?grep?Swap?|?awk?'{print?$4}'`
echo?"剩余交換分區(qū)大?。?$mem_swap_free
?

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

1. 過濾出如下結(jié)果包含字符串

inet

1. 的行，如下圖紅色圈起來的兩行

1. 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)果通過命令grep -vE

1. 過濾掉包含

inet6和127.0.0.1

1. 的行將第二步結(jié)果通過命令

awk

1. 將字符串分割，

$n(0~N)

1. 對應(yīng)相應(yīng)的參數(shù),如下圖多少$2對應(yīng)

地址：192.168.0.125

，**'{print

1. 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

1. 打印出變量IP的值，

【后面腳本中賦值和打印的語句功能相同，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

1. 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cpu的很多重要信息。所有的cpu核信息由

model name

1. 字符串給出，通過命令**

grep -c "model name" /proc/cpuinfo

1. ** 可以計算出文件

/proc/cpuinfo

1. 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顯示系統(tǒng)中各個進(jìn)程的資源占用情況。

#?獲取用戶空間占用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，可以使用這個選項(xiàng)創(chuàng)建進(jìn)程日志

grep Cpu

1. 提取出字符串

Cpu

1. 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

1. 打印出**$2**對應(yīng)的第二個字符串，

0.5%uscut -f 1 -d "%"

1. 表示以%為分隔符，將第三步的結(jié)果分隔開，并顯示分割后的記過的第一個字符串即

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

其他腳本以此類推

其他Cpu利用率參數(shù)含義如下:

#us?用戶空間占用CPU百分比
#sy?內(nèi)核空間占用CPU百分比
#ni?用戶進(jìn)程空間內(nèi)改變過優(yōu)先級的進(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?$1}'`
echo?"CPU任務(wù)隊(duì)列長度："$cpu_task_length

vmstat

1. 是Virtual Meomory Statistics（虛擬內(nèi)存統(tǒng)計）的縮寫，可對操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進(jìn)程、CPU活動進(jìn)行監(jiān)控。是對系統(tǒng)的整體情況進(jìn)行統(tǒng)計，不足之處是無法對某個進(jìn)程進(jìn)行深入分析。

vmstat -n 1 1

只顯示一次各字段名稱。

-n：只在開始時顯示一次各字段名稱。

sed -n 3p

將第一步的結(jié)果打印出第3行

參數(shù)說明：
????-n或--quiet或--silent 取消自動打印模式空間,僅顯示script處理后的結(jié)果。
動作說明：
??? p ：打印，亦即將某個選擇的數(shù)據(jù)印出。通常 p 會與參數(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

1. uptime

命令可以用來查看服務(wù)器已經(jīng)運(yùn)行了多久，當(dāng)前登錄的用戶有多少，以及服務(wù)器在過去的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)。可運(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 訪問，例如等待磁盤
IO。有三個時間間隔的平均值。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 對于一個只有單 CPU
的系統(tǒng)來說意味著負(fù)載滿了，而對于一個擁有 4 CPU 的系統(tǒng)來說則意味著 75% 的時間里都是空閑的。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，并得到第9個字符串，然后用‘,’分隔開，并得到分割后的第一個字符串

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?$2}'`
echo?"交換分區(qū)總大小："$mem_swap_total
?
#?獲取已使用交換分區(qū)大小
mem_swap_used=`free?|?grep?Swap?|?awk?'{print?$3}'`
echo?"已使用交換分區(qū)大?。?$mem_swap_used
?
#?獲取剩余交換分區(qū)大小
mem_swap_free=`free?|?grep?Swap?|?awk?'{print?$4}'`
echo?"剩余交換分區(qū)大?。?$mem_swap_free

1. 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

1. 將第一步的結(jié)果過濾只顯示包含字符串

Swap

的行**awk '{print $4}'**將第二步結(jié)果分割，并打印出第四個字符串的值

【其他腳本參考前面的分析】

7. 獲取磁盤I/O統(tǒng)計信息

echo?"指定設(shè)備(/dev/sda)的統(tǒng)計信息"
#?每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請求次數(shù)
disk_sda_rs=`iostat?-kx?|?grep?sda|?awk?'{print?$4}'`
echo?"每秒向設(shè)備發(fā)起的讀請求次數(shù)："$disk_sda_rs
?
#?每秒向設(shè)備發(fā)起的寫請求次數(shù)
disk_sda_ws=`iostat?-kx?|?grep?sda|?awk?'{print?$5}'`
echo?"每秒向設(shè)備發(fā)起的寫請求次數(shù)："$disk_sda_ws
?
#?向設(shè)備發(fā)起的I/O請求隊(duì)列長度平均值
disk_sda_avgqu_sz=`iostat?-kx?|?grep?sda|?awk?'{print?$9}'`
echo?"向設(shè)備發(fā)起的I/O請求隊(duì)列長度平均值"$disk_sda_avgqu_sz
?
#?每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請求平均時間
disk_sda_await=`iostat?-kx?|?grep?sda|?awk?'{print?$10}'`
echo?"每次向設(shè)備發(fā)起的I/O請求平均時間："$disk_sda_await
?
#?向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時間均值
disk_sda_svctm=`iostat?-kx?|?grep?sda|?awk?'{print?$11}'`
echo?"向設(shè)備發(fā)起的I/O服務(wù)時間均值："$disk_sda_svctm
?
#?向設(shè)備發(fā)起I/O請求的CPU時間百分占比
disk_sda_util=`iostat?-kx?|?grep?sda|?awk?'{print?$12}'`
echo?"向設(shè)備發(fā)起I/O請求的CPU時間百分占比："$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)是匯報磁盤活動統(tǒng)計情況，同時也會匯報出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)

1. ** grep sda

用于過濾第一步得到的結(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個字符串

iostat

iostat 由 Red Hat Enterprise Linux AS 發(fā)布。同時 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?