一、前言
二、虛擬記憶體原理
在系統中執行的每個程序都需要使用到記憶體，但不是每個程序都需要每時每刻使用系統分配的記憶體空間。當系統執行所需記憶體超過實際的物理記憶體，核心會釋放某些程序所占用但未使用的部分或所有物理記憶體，將這部分資料儲存在磁碟上直到程序下一次呼叫，並將釋放出的記憶體提供給有需要的程序使用。
分頁(page)寫入磁碟的過程被稱作page-out，分頁(page)從磁碟重新回到記憶體的過程被稱作page-in。當核心需要乙個分頁時，但發現此分頁不在物理記憶體中(因為已經被page-out了)，此時就發生了分頁錯誤（page fault）。
當系統核心發現可執行記憶體變少時，就會通過page-out來釋放一部分物理記憶體。經管page-out不是經常發生，但是如果page-out頻繁不斷的發生，直到當核心管理分頁的時間超過執行程式的時間時，系統效能會急劇下降。這時的系統已經執行非常慢或進入暫停狀態，這種狀態亦被稱作thrashing(顛簸)。
三、vmstat詳解
1.用法
vmstat [-a] [-n] [-s unit] [delay [ count]]
vmstat [-s] [-n] [-s unit]
vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-f]
vmstat [-v]
-a：顯示活躍和非活躍記憶體
-f：顯示從系統啟動至今的fork數量 。
-m：顯示slabinfo
-n：只在開始時顯示一次各欄位名稱。
delay：重新整理時間間隔。如果不指定，只顯示一條結果。
count：重新整理次數。如果不指定重新整理次數，但指定了重新整理時間間隔，這時重新整理次數為無窮。
-p：顯示指定磁碟分割槽統計資訊
-s：使用指定單位顯示。引數有 k 、k 、m 、m ，分別代表1000、1024、1000000、1048576位元組（byte）。預設單位為k（1024 bytes）
-v：顯示vmstat版本資訊。
2.使用說明
例子1：每3秒輸出一條結果
字段說明：
procs（程序）：
r: 執行佇列中程序數量，這個值也可以判斷是否需要增加cpu。（長期大於1）
b: 等待io的程序數量
memory（記憶體）：
swpd: 使用虛擬記憶體大小
注意：如果swpd的值不為0，但是si，so的值長期為0，這種情況不會影響系統效能。
free: 空閒物理記憶體大小
buff: 用作緩衝的記憶體大小
cache: 用作快取的記憶體大小
注意：如果cache的值大的時候，說明cache處的檔案數多，如果頻繁訪問到的檔案都能被cache處，那麼磁碟的讀io bi會非常小。
swap：
si: 每秒從交換區寫到記憶體的大小，由磁碟調入記憶體
so: 每秒寫入交換區的記憶體大小，由記憶體調入磁碟
注意：記憶體夠用的時候，這2個值都是0，如果這2個值長期大於0時，系統效能會受到影響，磁碟io和cpu資源都會被消耗。有些朋友看到空閒記憶體（free）很少的或接近於0時，就認為記憶體不夠用了，不能光看這一點，還要結合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多時候是0），那麼不用擔心，系統效能這時不會受到影響的。
io：（現在的linux版本塊的大小為1kb）
bi: 每秒讀取的塊數
bo: 每秒寫入的塊數
注意：隨機磁碟讀寫的時候，這2個值越大（如超出1024k)，能看到cpu在io等待的值也會越大。
系統：
in: 每秒中斷數，包括時鐘中斷。
cs: 每秒上下文切換數。
注意：上面2個值越大，會看到由核心消耗的cpu時間會越大。
cpu（以百分比表示）：
us: 使用者程序執行時間百分比(user time)
注意： us的值比較高時，說明使用者程序消耗的cpu時間多，但是如果長期超50%的使用，那麼我們就該考慮優化程式演算法或者進行加速。
sy: 核心系統程序執行時間百分比(system time)
注意：sy的值高時，說明系統核心消耗的cpu資源多，這並不是良性表現，我們應該檢查原因。
wa: io等待時間百分比
注意：wa的值高時，說明io等待比較嚴重，這可能由於磁碟大量作隨機訪問造成，也有可能磁碟出現瓶頸（塊操作）。
id: 空閒時間百分比
例子2：顯示活躍和非活躍記憶體
使用-a選項顯示活躍和非活躍記憶體時，所顯示的內容除增加inact和active外，其他顯示內容與例子1相同。
字段說明：
memory（記憶體）：
inact: 非活躍記憶體大小（當使用-a選項時顯示）
active: 活躍的記憶體大小（當使用-a選項時顯示）
總結：
目前說來，對於伺服器監控有用處的度量主要有：
r（執行佇列）
pi（頁匯入）
us（使用者cpu）
sy（系統cpu）
id（空閒）
注意：如果r經常大於4 ，且id經常少於40，表示cpu的負荷很重。如果bi，bo 長期不等於0，表示記憶體不足。
通過vmstat識別cpu瓶頸：
r（執行佇列）展示了正在執行和等待cpu資源的任務個數。當這個值超過了cpu數目，就會出現cpu瓶頸了。
linux下檢視cpu核心數的命令：
cat /proc/cpuinfo|grep processor|wc -l
當r值超過了cpu個數，就會出現cpu瓶頸，解決辦法大體幾種：
1. 最簡單的就是增加cpu個數和核數
2. 通過調整任務執行時間，如大任務放到系統不繁忙的情況下進行執行，進爾平衡系統任務
3. 調整已有任務的優先順序
通過vmstat識別cpu滿負荷：
首先需要宣告一點的是，vmstat中cpu的度量是百分比的。當us＋sy的值接近100的時候，表示cpu正在接近滿負荷工作。但要注意的是，cpu 滿負荷工作並不能說明什麼，linux總是試圖要cpu盡可能的繁忙，使得任務的吞吐量最大化。唯一能夠確定cpu瓶頸的還是r（執行佇列）的值。
通過vmstat識別ram瓶頸：
資料庫伺服器都只有有限的ram，出現記憶體爭用現象是oracle的常見問題。
首先用free檢視ram的數量：
[oracle@oracle-db02 ~]$ free
total used free shared buffers cached
mem: 2074924 2071112 3812 0 40616 1598656
-/+ buffers/cache: 431840 1643084
swap: 3068404 195804 2872600
當記憶體的需求大於ram的數量，伺服器啟動了虛擬記憶體機制，通過虛擬記憶體，可以將ram段移到swap disk的特殊磁碟段上，這樣會 出現虛擬記憶體的頁匯出和頁匯入現象，頁匯出並不能說明ram瓶頸，虛擬記憶體系統經常會對記憶體段進行頁匯出，但頁匯入操作就表明了伺服器需要更多的記憶體了， 頁匯入需要從swap disk上將記憶體段複製回ram，導致伺服器速度變慢。
解決的辦法有幾種：
1. 最簡單的，加大ram；
2. 改小sga，使得對ram需求減少；
3. 減少ram的需求。（如：減少pga）
linux監控工具vmstat使用
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vmstat監控工具 借鑑
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