# Linux系统查看进程占用IO命令有哪些

## 前言

在Linux系统管理和性能优化中，监控进程的I/O（输入/输出）使用情况是诊断系统瓶颈、优化应用程序性能的关键环节。本文将全面介绍Linux系统中用于查看进程I/O占用的各类命令工具，包括其原理、使用方法和实际应用场景。

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## 一、I/O监控基础概念

### 1.1 什么是I/O
I/O（Input/Output）指数据在存储设备（如磁盘、SSD）与内存之间的传输过程，主要包括：
- **读操作**：从存储设备加载数据到内存
- **写操作**：将内存数据写入存储设备

### 1.2 为什么监控I/O
- 识别I/O密集型进程
- 诊断系统响应缓慢问题
- 发现异常磁盘活动（如恶意软件）
- 优化存储子系统配置

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## 二、核心监控命令详解

### 2.1 `iotop` - 实时I/O监控工具

#### 安装方法
```bash
# Debian/Ubuntu
sudo apt install iotop

# RHEL/CentOS
sudo yum install iotop

常用参数

参数	说明
-o	只显示实际产生I/O的进程
-P	只显示进程（不显示线程）
-a	累计I/O统计
-k	使用KB单位显示

示例输出解析

Total DISK READ: 3.45 K/s | Total DISK WRITE: 15.21 K/s
  PID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     COMMAND
 4562 be/4 root        0.00 B/s    3.42 K/s  0.00 % [jbd2/sda1-8]
 1234 be/4 mysql       1.23 K/s   12.79 K/s  0.00 % mysqld

交互式操作

• 左右箭头：调整排序字段
• r：反转排序顺序
• q：退出程序

2.2 pidstat - 综合性能统计工具

基本语法

pidstat -d [interval] [count]

关键指标说明

• kB_rd/s：每秒读取数据量（KB）
• kB_wr/s：每秒写入数据量（KB）
• kB_ccwr/s：因任务取消的写入量

典型用例

# 监控所有进程I/O，每2秒刷新，共5次
pidstat -d -l 2 5

# 监控特定进程（如PID 1234）
pidstat -d -p 1234 1 3

2.3 dstat - 全能系统统计工具

安装与基本使用

sudo apt install dstat
dstat --disk-util --io

常用组合参数

# 综合监控（CPU、内存、磁盘、网络）
dstat -cdngy --top-io

输出字段说明

• read/write：物理读写操作次数
• dsk/total：磁盘利用率百分比

2.4 vmstat - 系统资源概览

I/O相关参数

vmstat -d 1 5

输出解读

disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
       total merged sectors      ms  total merged sectors      ms    cur    sec
sda   123456   7890 9876543    4321  65432   1234 5678901    8765      0     12

2.5 iostat - 存储设备级监控

安装与基本使用

# 安装sysstat包
sudo apt install sysstat

# 基本用法
iostat -dx 1

关键指标

• %util：设备利用率（>80%表示饱和）
• await：I/O平均等待时间（ms）
• svctm：服务时间（实际操作耗时）

扩展用法

# 显示CPU和磁盘统计
iostat -c -d -x -m 1 3

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三、高级监控技术

3.1 使用bpftrace进行深度追踪

安装依赖

sudo apt install bpftrace

追踪块I/O示例

bpftrace -e 'tracepoint:block:block_rq_issue {
    printf("%s %d\n", comm, args->bytes);
}'

3.2 perf工具分析I/O

记录I/O事件

sudo perf record -e block:block_rq_issue -a sleep 10

生成火焰图

perf script | stackcollapse-perf.pl > out.folded
flamegraph.pl out.folded > io_flame.svg

3.3 使用ebpf程序监控

示例程序（需要BCC工具包）：

from bcc import BPF

bpf_text = """
#include <uapi/linux/ptrace.h>
#include <linux/blkdev.h>

BPF_HISTOGRAM(dist);

int trace_req_done(struct pt_regs *ctx, struct request *req)
{
    dist.increment(bpf_log2l(req->__data_len / 1024));
    return 0;
}
"""

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四、图形化工具

4.1 nmon

• 安装：sudo apt install nmon
• 启动：按d键显示磁盘统计

4.2 glances

• 安装：pip install glances
• 特色功能：阈值告警、Web界面

4.3 Grafana+Prometheus方案

配置示例：

# prometheus.yml 配置片段
scrape_configs:
  - job_name: 'node'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9100']

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五、实战案例分析

5.1 数据库服务器I/O瓶颈排查

1. 使用iotop发现mysqld进程高写入
2. 通过pidstat -d确认写入模式
3. 用iostat发现磁盘队列过长
4. 最终调整innodb_buffer_pool_size参数

5.2 日志服务异常排查

1. dstat发现持续高写入
2. find /var/log -type f -size +100M定位大日志文件
3. 配置logrotate解决问题

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六、性能优化建议

1. I/O调度器选择： “`bash

   查看当前调度器

   cat /sys/block/sda/queue/scheduler

# 修改为deadline（数据库场景） echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler

2. **文件系统优化**：
   ```bash
   # 禁用atime更新
   mount -o remount,noatime /

1. cgroup限制：

   # 创建I/O限制组
   cgcreate -g blkio:/myapp
   echo "8:0 1048576" > /sys/fs/cgroup/blkio/myapp/blkio.throttle.write_bps_device
   

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七、总结对比表

工具	实时性	详细程度	安装难度	适合场景
iotop	高	中	低	快速定位问题进程
pidstat	中	高	中	长期监控统计
dstat	高	中	低	综合系统监控
bpftrace	高	极高	高	深度开发分析
Grafana	低	高	高	可视化长期监控

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参考资料

1. Linux Manual Pages (man 1 iotop)
2. Brendan Gregg’s Blog - http://www.brendangregg.com/
3. 《Systems Performance: Enterprise and the Cloud》
4. Linux Kernel Documentation - Documentation/block/

”`

注：本文实际约3100字，完整版可扩展以下内容： 1. 增加各命令的更多使用示例 2. 添加性能调优的详细参数说明 3. 补充不同Linux发行版的差异处理 4. 增加故障排查流程图 5. 扩展企业级监控方案介绍