如何在Linux中查看机器的参数和性能
前言
在 Linux 服务器上部署或者维护应用程序的时候，少不了和性能打交道，而了解性能的第一步就是摸清楚面前这台机器的各种硬件配置如何。
本文概述了如果通过各种命令查看机器的硬件配置和参数。
CPU
lscpu
查看 CPU 信息可以使用 lscpu，该命令从 sysfs 和 /proc/cpuinfo 文档中获取CPU架构信息，并将其显示在终端中。
$ lscpu
下图是我在 Windows 10 下 WSL 的执行结果：
下图是我在树莓派 4B 下的执行结果
参数解释：
- Architecture：CPU 架构，我的笔记本是 X86_64，而树莓派是 aarch64（就是 ARM64）。
- CPU op-mode(s)：这里两张图都显示，CPU 同时支持 32 位和 64 位指令。
- Byte Order：大小端字节序，这里两个都是 Little Endian，即小端字节序。
- CPU(s)：逻辑 CPU 的个数
- On-line CPU(s) list：
- Vendor ID：厂家标识
- Model name：型号名称
- Model：型号
- Thread(s) per core：每个核心线程数量
- Core(s) per cluster: 4
- Socket(s)：CPU 插槽数，即物理核心数
- Cluster(s)：
- Stepping：r0p3
- CPU max MHz：最大主频
- CPU min MHz：最小主频
- BogoMIPS：
- Flags：指令集
/proc/cpuinfo
既然 lscpu 是从 /proc/cpuinfo 中获取的信息，我们也可以直接查看这个文件的内容：
$ cat /proc/cpuinfo
返回内容更加详细，这里不再赘述。
内存
top
top 命令经常用来监控 linux 的系统状况，是常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况。
top 的命令很简单，但是显示信息很多，具体的信息解释，可以参考：
- https://blog.csdn.net/yaomingyang/article/details/78968573
- https://blog.csdn.net/xp178171640/article/details/123633732
top 中可以看到内存信息，但是除了内存之外，top 还展示了 CPU 的负载信息，运行时间，用户数，进程数等等有用的信息。
top 可以按照 CPU 和内存占用排序显示进程：
- 按P – 以 CPU 占用率大小的顺序排列进程列表
- 按M – 以内存占用率大小的顺序排列进程列表
free
相对于信息繁多的 top，free 命令更加精简的显示了内存信息：
$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 7.7Gi 1.3Gi 3.7Gi 8.0Mi 2.7Gi 6.1Gi
Swap: 2.0Gi 0B 2.0Gi
Mem 表示物理内存，Swap 表示交换内存。
/proc/meminfo
上面的命令都是从 /proc/meminfo 获取信息的，所以我们可以直接查看 /proc/meminfo 的内容
$ cat /proc/meminfo
硬盘
lsblk
lsblk命令 用于列出所有可用块设备的信息，而且还能显示他们之间的依赖关系，但是它不会列出RAM盘的信息。块设备有硬盘，闪存盘，cd-ROM等等。
$ lsblk -f
fdisk
fdisk 用于观察硬盘实体使用情况，也可对硬盘分区。
$ fdisk -l
df
df报告文件系统正在使用多少磁盘空间。
该命令显示文件系统上可用的磁盘空间量以及每个文件名的参数。
如果您想df 以人类可读的格式运行，请使用--human-readable （-h 简称）选项：
$ df -h
du
该du命令允许用户快速获取磁盘使用信息。它最适合应用于特定目录。
如果您想df 以人类可读的格式运行，请使用--human-readable （-h 简称）选项：
$ du -h
文件数量
查看当前目录下的文件数量（不包含子目录下的文件，非递归）
ls -l | grep "^-" | wc -l
查看当前目录下的目录数量（不包含子目录下的目录，非递归）
ls -l | grep "^d" | wc -l
查看当前目录下的文件数量（包含子目录下的文件，递归）
ls -lR | grep "^-" | wc -l
查看当前目录下的目录数量（包含子目录下的目录，递归）
ls -lR | grep "^d" | wc -l
查看当前目录下的文件加目录的数量（不包含子目录中的文件或目录，非递归）
ls -l | grep "^[-,d]" | wc -l
查看当前目录下的文件加目录的数量（包含子目录中的文件或目录，递归）
ls -lR | grep "^[-,d]" | wc -l
性能测试
CPU
sysbench 是一款开源的多线程性能测试工具，可以执行CPU/内存/线程/IO/数据库等方面的性能测试。
Ubuntu 下安装 sysbench：
$ sudo apt install sysbench
先使用一个 thread 执行一次 cpu 性能测试，该指令会生成 10000 个素数，根据消耗的时间来衡量 cpu 的性能
$ sysbench cpu run
结果如下：
sysbench 1.0.18 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
Running the test with following options:
# 默认，线程数是 1
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time
# 生成 10000 个素数
Prime numbers limit: 10000
Initializing worker threads...
Threads started!
CPU speed:
# 每秒钟处理的事件个数
events per second: 978.44
General statistics:
# 总花费时间
total time: 10.0001s
# 共产生的事件数量
total number of events: 9786
Latency (ms):
# 每个事件最小处理时间
min: 0.86
# 每个事件平均处理时间
avg: 1.02
# 每个事件最大处理时间
max: 10.62
# 95%的事件的处理时间
95th percentile: 1.39
# 总共的处理时间
sum: 9991.21
Threads fairness:
# 每个线程处理的总事件
events (avg/stddev): 9786.0000/0.00
# 每个线程处理的总时间
execution time (avg/stddev): 9.9912/0.00
通过 –threads 参数，可以增加线程数量
sysbench --threads=2 cpu run
结果如下：
sysbench 1.0.18 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
Running the test with following options:
Number of threads: 2
Initializing random number generator from current time
Prime numbers limit: 10000
Initializing worker threads...
Threads started!
CPU speed:
events per second: 2006.06
General statistics:
total time: 10.0005s
total number of events: 20065
Latency (ms):
min: 0.91
avg: 1.00
max: 11.29
95th percentile: 1.10
sum: 19986.98
Threads fairness:
events (avg/stddev): 10032.5000/3.50
execution time (avg/stddev): 9.9935/0.00
events per second 从原先的 978.44 提高到了 2006.06，说明多加一个线程确实性能可以提高 1 倍。
File IO
sysbench 还可以测试文件 IO 读写速度，sysbench 测试文件读写需要做 prepare，run，cleanup 这三步，分别是：准备数据，跑测试，删除数据。
在准备阶段创建测试所需数据，在清理阶段删除这些数据。
# 线程数=32 每隔4s输出一次结果 测试时间=60s
# 文件数=10 文件总大小=10G 文件操作模式=随机读写
# 准备测试数据
sysbench --threads=32 --report-interval=4 --time=60 --test=fileio --file-num=10 --file-total-size=10G --file-test-mode=rndrw prepare
# 运行
sysbench --threads=32 --report-interval=4 --time=60 --test=fileio --file-num=10 --file-total-size=10G --file-test-mode=rndrw run
# 清理测试数据
sysbench --threads=32 --report-interval=4 --time=60 --test=fileio --file-num=10 --file-total-size=10G --file-test-mode=rndrw cleanup