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10 exemplos de uso do pidstat para analisar a performance do Linux

O pidstat é uma ferramenta de monitoramento, que torna possível acompanhar cada processo individualmente no Linux.
Pidstat quer dizer PID (Process ID) Statistics.
A ferramenta fornece várias informações, o que inclui o uso da CPU pelo proceso, o uso do disco e estatísticas de uso das threads associadas as tarefas executadas por cada processo.
pidstat tutorial featured image
Para poder executar este comando, você precisa instalar o pacote de ferramentas sysstat.
Ao final do texto, relacionei alguns links interessantes, caso você queira se aprofundar no assunto.
A caixa de pesquisa do site, no topo, à direita também pode ajudar você a encontrar outros artigos interessantes. Boa leitura!

Como instalar o sysstat

Usuários do Red Hat, Fedora ou outras distro baseadas nestas, podem usar o yum:

yum install sysstat

Quem for usuário do Debian, do Ubuntu, Mint etc. pode usar o apt-get:

sudo apt-get install sysstat

Ou o aptitude (padrão no Debian):

sudo aptitude install sysstat

Feito a instalação, vamos as dicas de uso…

Clique pra ler mais sobre as ferramentas do SYSSTAT
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Como ver estatísticas de TODOS os processos em execução

Para obter as estatísticas referentes a todos os processos use a opção -p ALL (note as maiúsculas), tal como você pode observar no exemplo abaixo.

pidstat -p ALL
Linux 3.13.0-39-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	25-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

16:06:47      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
16:06:47        0         1    0,00    0,00    0,00    0,01     3  init
16:06:47        0         2    0,00    0,00    0,00    0,00     0  kthreadd
16:06:47        0         3    0,00    0,00    0,00    0,00     0  ksoftirqd/0
16:06:47        0         5    0,00    0,00    0,00    0,00     0  kworker/0:0H
16:06:47        0         7    0,00    0,03    0,00    0,03     3  rcu_sched
...
16:06:47        0     29597    0,00    0,00    0,00    0,00     3  kworker/3:1H
16:06:47        0     29599    0,00    0,00    0,00    0,00     3  irq/43-mei_me
16:06:47        0     31144    0,00    0,00    0,00    0,00     2  kworker/u16:1
16:06:47        0     31290    0,00    0,00    0,00    0,00     2  kworker/u17:1
16:06:47        0     31448    0,00    0,00    0,00    0,00     2  kworker/2:0

Acima, você pode observar as informações de uso da CPU para todos os processos em execução.
Se quiser, pode ver os valores referentes a um processo (PID) em particular:

pidstat -p 29597
Linux 3.13.0-39-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	25-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

16:19:48      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
16:19:48        0     29597    0,00    0,00    0,00    0,00     3  kworker/3:1H

Se você é novato com o pacote sysstat, dê uma olhada no comando sar — que ajuda a entender estatísticas de performance.

O PID (identificador de processos ou process ID) é um número que os kernels dos sistemas operacionais — tais como o Mac OS X, Windows, Linux, UNIX etc. — usam para identificar cada processo.
Cada processo em execução no seu sistema tem um PID exlusivo.
A partir desta ID, é possível manipular um processo através de funções internas de aplicativos ou na linha de comando.

Como listar estatísticas de performance baseado no nome do processo

Para resolver este problema, use a opção do comando -C.

pidstat -C apache
Linux 3.13.0-39-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	25-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

17:10:42      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
17:10:42        0      1342    0,00    0,00    0,00    0,00     2  apache2

O exemplo acima exibe as informações pros processos que cujos nomes contenham a palavra Apache. Experimente outras palavras.

Como repetir periodicamente a saída do comando

Para repetir um comando, dentro de um intervalo, acrescente um número correspondente às vezes em segundos.
Vamos reusar o exemplo anterior. Ao acrescentar o valor 1, ele passará a repetir o comando a cada 1 segundo. Veja:

pidstat -C apache 1
17:44:29      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command

17:44:30      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
17:44:31        0      1342    0,00    1,00    0,00    1,00     2  apache2

Experimente outros valores. Use as teclas Ctrl + C para parar o comando.

Como exibir estatísticas de Entrada/Saída de processos

Para exibir o relatório estatístico de Entrada/Saída de um determinado processo, a cada 1 segundo, use a opção -d, da seguinte forma:

pidstat -p 10993 -d 1
Linux 3.13.0-39-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	25-11-2014 	_x86_64_(4 CPU)

19:41:19      UID       PID   kB_rd/s   kB_wr/s kB_ccwr/s  Command
19:41:20     1000     10993      0,00     96,00      0,00  firefox
19:41:21     1000     10993      0,00      0,00      0,00  firefox
19:41:22     1000     10993      0,00    128,00      0,00  firefox
19:41:23     1000     10993      0,00    256,00      0,00  firefox
19:41:24     1000     10993      0,00    160,00      0,00  firefox
19:41:25     1000     10993      0,00    160,00      0,00  firefox
19:41:26     1000     10993      0,00    160,00      0,00  firefox
19:41:27     1000     10993      0,00    128,00      0,00  firefox
^C
Média:      1000     10993      0,00    136,00      0,00  firefox

Entre os itens exibidos, estão o PID — informado na linha de comando, as taxas de leitura e gravação no disco em Kb/s etc.

Como mostrar atividades de paginação para processos específicos

A paginação é uma das técnicas permitidas pela gestão de memória no sistema.
Com a paginação, o computador armazena e recupera dados do sistema secundário de armazenamento para usar na memória principal.
A paginação permite que dados sejam armazenados “fragmentados” em disco e organizados contiguamente na memória principal, para uso imediato.
É parte importante da implementação da memória virtual.

Aqui, entra em uso a opção -r, conforme o exemplo abaixo, para exibir falhas de paginação e utilização da memória, referentes a uma determinada tarefa (PID). Veja:

pidstat -p 10993 -r 1
Linux 3.13.0-39-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	25-11-2014 	_x86_64_(4 CPU)

19:58:46      UID       PID  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM  Command
19:58:47     1000     10993     22,00      0,00 1602560 432344  11,55  firefox
19:58:48     1000     10993     36,00      0,00 1602560 432592  11,56  firefox
19:58:49     1000     10993     27,00      0,00 1594364 432728  11,56  firefox
19:58:50     1000     10993     20,00      0,00 1594364 432992  11,57  firefox
19:58:51     1000     10993     27,00      0,00 1594364 432992  11,57  firefox
^C
Média:      1000     10993     26,40      0,00 1597642 432730  11,56  firefox

Como exibir comandos em execução e seus argumentos

O comportamento padrão do pidstat é mostrar apenas o nome do comando em execução, sem os detalhes do caminho e dos argumentos e opções dados.
Veja 2 exemplos. No primeiro, vou exibir as estatísticas do navegador Chrome. No segundo as estatística estarão mais detalhadas, com o acréscimo da opção -l:

pidstat -C chrome
Linux 3.13.0-40-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	26-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

15:28:30      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
15:28:30     1000     10651    0,02    0,01    0,00    0,03     0  chrome
15:28:30     1000     10662    0,00    0,00    0,00    0,00     0  chrome
15:28:30     1000     10672    0,00    0,00    0,00    0,00     0  chrome
15:28:30     1000     10691    0,00    0,00    0,00    0,00     3  chrome
15:28:30     1000     10710    0,00    0,00    0,00    0,00     1  chrome
15:28:30     1000     10717    0,00    0,00    0,00    0,00     2  chrome
15:28:30     1000     10728    0,00    0,00    0,00    0,00     3  chrome
15:28:30     1000     10731    0,00    0,00    0,00    0,00     0  chrome
15:28:30     1000     10951    0,00    0,00    0,00    0,00     2  chrome

Agora, veja o comando com a exibição das opções e argumentos de execução, além do caminho completo para chegar ao Chrome:

 pidstat -C chrome -l

Linux 3.13.0-40-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	26-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

15:28:17      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
15:28:17     1000     10651    0,02    0,01    0,00    0,03     2  /opt/google/chrome/chrome --incognito 
15:28:17     1000     10662    0,00    0,00    0,00    0,00     0  /opt/google/chrome/chrome --type=zygote --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA1B302F1 
15:28:17     1000     10672    0,00    0,00    0,00    0,00     3  /opt/google/chrome/chrome --type=zygote --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA1B302F1 
15:28:17     1000     10691    0,00    0,00    0,00    0,00     2  /opt/google/chrome/chrome --type=gpu-process --channel=10651.0.2015679771 --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA
15:28:17     1000     10710    0,00    0,00    0,00    0,00     1  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --disable-databases --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials
15:28:17     1000     10717    0,00    0,00    0,00    0,00     3  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen
15:28:17     1000     10724    0,00    0,00    0,00    0,00     0  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen
15:28:17     1000     10728    0,00    0,00    0,00    0,00     1  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen
15:28:17     1000     10731    0,00    0,00    0,00    0,00     1  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen

Exibir a saída a intervalos regulares por certo número de vezes

Você já sabe como estabelecer um intervalo, em segundos, para o pidstat fazer sua coleta de informações.
É possível, também, estabelecer um número fixo de vezes em que este processo deve ser repetido — assim, você não precisa interromper com Ctrl + C e ainda tem informações adicionais ao final do relatório.
Basta informar outro valor, ao final da linha de comando (após o número que define o tamanho do intervalo em segundos).
No exemplo, abaixo, o pidstat exibirá os resultados a cada intervalo de 2 segundos, 5 vezes:

pidstat -C chrome -l 2 5

Linux 3.13.0-40-generic (ultra-530U3C-530U4C-532U3C) 	26-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)
ATTENTION: default value of option force_s3tc_enable overridden by environment.

16:06:50      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
16:06:52     1000     11471  172,55   28,43    0,00  200,98     0  /opt/google/chrome/chrome 
16:06:52     1000     11484    1,96    1,96    0,00    3,92     2  /opt/google/chrome/chrome --type=zygote --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA1B302F1 
16:06:52     1000     11493    0,00    0,49    0,00    0,49     0  /opt/google/chrome/chrome --type=zygote --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA1B302F1 
16:06:52     1000     11512    7,84    4,41    0,00   12,25     3  /opt/google/chrome/chrome --type=gpu-process --channel=11471.0.1175412254 --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA

16:06:52      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
16:06:54     1000     11471  245,00    9,00    0,00  254,00     3  /opt/google/chrome/chrome 
16:06:54     1000     11512    7,00    1,50    0,00    8,50     0  /opt/google/chrome/chrome --type=gpu-process --channel=11471.0.1175412254 --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA
16:06:54     1000     11530   18,00    1,00    0,00   19,00     0  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=DomRel-Enable/enabl
16:06:54     1000     11537   48,50    3,50    0,00   52,00     3  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen

16:06:54      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
16:06:56     1000     11471   62,50    9,50    0,00   72,00     1  /opt/google/chrome/chrome 
16:06:56     1000     11512    1,50    1,50    0,00    3,00     1  /opt/google/chrome/chrome --type=gpu-process --channel=11471.0.1175412254 --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA
16:06:56     1000     11530   34,50    2,00    0,00   36,50     2  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=DomRel-Enable/enabl
16:06:56     1000     11537   63,00    5,00    0,00   68,00     2  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen

16:06:56      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
16:06:58     1000     11471   15,50    4,00    0,00   19,50     0  /opt/google/chrome/chrome 
16:06:58     1000     11512    4,50    2,50    0,00    7,00     0  /opt/google/chrome/chrome --type=gpu-process --channel=11471.0.1175412254 --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA
16:06:58     1000     11530    4,50    0,00    0,00    4,50     2  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=DomRel-Enable/enabl
16:06:58     1000     11537   75,00    5,50    0,00   80,50     2  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen

16:06:58      UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
16:07:00     1000     11471    4,00    2,50    0,00    6,50     3  /opt/google/chrome/chrome 
16:07:00     1000     11512    5,50    1,00    0,00    6,50     3  /opt/google/chrome/chrome --type=gpu-process --channel=11471.0.1175412254 --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA
16:07:00     1000     11537   15,00    1,50    0,00   16,50     2  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen

Média:       UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
Média:      1000     11471  100,20   10,76    0,00  110,96     -  /opt/google/chrome/chrome 
Média:      1000     11484    0,40    0,40    0,00    0,80     -  /opt/google/chrome/chrome --type=zygote --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA1B302F1 
Média:      1000     11493    0,00    0,10    0,00    0,10     -  /opt/google/chrome/chrome --type=zygote --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA1B302F1 
Média:      1000     11512    5,28    2,19    0,00    7,47     -  /opt/google/chrome/chrome --type=gpu-process --channel=11471.0.1175412254 --enable-crash-reporter=BFA8A187-CB5C-B8FF-FDD3-F84DA
Média:      1000     11530   11,35    0,60    0,00   11,95     -  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=DomRel-Enable/enabl
Média:      1000     11537   40,14    3,09    0,00   43,23     -  /opt/google/chrome/chrome --type=renderer --enable-deferred-image-decoding --lang=pt-BR --force-fieldtrials=AutoReloadExperimen

Ao final, o pidstat mostra as médias estatísticas.

Como exibir estatísticas de processos específicos e seus descendentes

Use a opção -T para especificar o processo CHILD (descendente, filho) ou as TASKS (tarefas).
No exemplo, as estatísticas serão listadas por tarefas (TASKS) e, se for o caso, com suas descendências (CHILDren).
Opcionalmente, você pode especificar -T ALL.

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Como expor estatísticas de processos dependentes no formato de árvore

Com o uso da opção -t, você pode listar as estatísticas em formato de árvore, conforme exemplo abaixo (estatísticas de uso da CPU do Firefox e suas threads):

pidstat -t -C "firefox"

Linux 3.13.0-40-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	26-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

18:24:59      UID      TGID       TID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
18:24:59     1000      2508         -   43,19    2,04    0,00   45,23     1  firefox
18:24:59     1000         -      2508   38,90    1,15    0,00   40,05     1  |__firefox
18:24:59     1000         -      3871    0,00    0,00    0,00    0,00     2  |__firefox

Veja o exemplo com o “mysql”:

pidstat -t -C "mysql"

Note as colunas TGID (thread group leader) e TID (identificação da thread sendo monitorada).

Linux 3.13.0-40-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	27-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

13:12:39      UID      TGID       TID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
13:12:39      117      1244         -    0,04    0,03    0,00    0,08     2  mysqld
13:12:39      117         -      1244    0,00    0,00    0,00    0,00     2  |__mysqld
13:12:39      117         -      1271    0,00    0,00    0,00    0,00     1  |__mysqld
13:12:39      117         -      1272    0,00    0,00    0,00    0,01     0  |__mysqld
13:12:39      117         -      1273    0,00    0,00    0,00    0,00     2  |__mysqld
13:12:39      117         -      1274    0,00    0,00    0,00    0,00     1  |__mysqld
13:12:39      117         -      1275    0,00    0,00    0,00    0,00     1  |__mysqld
13:12:39      117         -      1276    0,00    0,00    0,00    0,00     1  |__mysqld
13:12:39      117         -      1277    0,00    0,00    0,00    0,00     3  |__mysqld
13:12:39      117         -      1278    0,00    0,00    0,00    0,00     0  |__mysqld
13:12:39      117         -      1279    0,00    0,00    0,00    0,00     1  |__mysqld
13:12:39      117         -      1280    0,00    0,00    0,00    0,00     1  |__mysqld
13:12:39      117         -      1329    0,01    0,00    0,00    0,01     3  |__mysqld
13:12:39      117         -      1330    0,02    0,00    0,00    0,02     0  |__mysqld
13:12:39      117         -      1331    0,00    0,00    0,00    0,00     0  |__mysqld
13:12:39      117         -      1671    0,00    0,00    0,00    0,00     1  |__mysqld

Como exibir as informações do pidstat horizontalmente, em uma única linha

Se você pedir ao pidstat para reportar mais de um dado estatístico, o aplicativo irá relacionar um atrás do outro.
No exemplo, que segue, ele vai separar as informações da seguinte forma: exibir primeiro estatísticas de performance para a opção -r; em seguida, a opção -u e, por fim, a opção -d.

pidstat -rud

Contudo, se você desejar ver todas estas informações em uma única linha para cada processo individual, use a opção -h:

pidstat -rud -h | head
Linux 3.13.0-40-generic (case-530U3C-530U4C-532U3C) 	27-11-2014 	_x86_64_	(4 CPU)

#      Time   UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  minflt/s  majflt/s     VSZ    RSS   %MEM   kB_rd/s   kB_wr/s kB_ccwr/s  Command
 1417106085     0         1    0,01    0,01    0,00    0,02     0      4,26      0,00   33904   3188   0,09     -1,00     -1,00     -1,00  init
 1417106085     0         3    0,00    0,00    0,00    0,00     0      0,00      0,00       0      0   0,00     -1,00     -1,00     -1,00  ksoftirqd/0
 1417106085     0         7    0,00    0,03    0,00    0,03     2      0,00      0,00       0      0   0,00     -1,00     -1,00     -1,00  rcu_sched
 1417106085     0         8    0,00    0,02    0,00    0,02     1      0,00      0,00       0      0   0,00     -1,00     -1,00     -1,00  rcuos/0
 1417106085     0         9    0,00    0,01    0,00    0,01     2      0,00      0,00       0      0   0,00     -1,00     -1,00     -1,00  rcuos/1
 1417106085     0        10    0,00    0,01    0,00    0,01     3      0,00      0,00       0      0   0,00     -1,00     -1,00     -1,00  rcuos/2
 1417106085     0        11    0,00    0,01    0,00    0,01     1      0,00      0,00       0      0   0,00     -1,00     -1,00     -1,00  rcuos/3

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Referências:

Publicado por

Elias Praciano

Autor de tecnologia (livre, de preferência), desenvolvedor web e geek, nos mais diversos assuntos. Entusiasta de software livre e hacker de LEGO, acredito em repassar meu conhecimento e ajudar as pessoas sempre que for possível.

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