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Como monitorar o uso de recursos e processos do sistema com comando top no Linux

O comando top no Linux é uma ferramenta empregada para monitorar o uso de recursos do sistema em tempo real, como CPU, memória, e processos. Ele é muito utilizado para identificar gargalos de desempenho e gerenciar processos.

O que é o comando top?

O utilitário top exibe informações dinâmicas sobre os processos em execução, incluindo:

• Percentual de uso da CPU.
• Consumo de memória.
• Estado dos processos (em execução, dormindo, etc.).
• Tempo de execução de processos.

Sua saída é atualizada automática e periodicamente, oferecendo assim uma visão instantânea e contínua do desempenho do sistema.

Sintaxe do top

A sintaxe básica do comando top é como segue:

top [opções]

Simplesmente executar top no terminal já exibe o painel de monitoramento em tempo real. Vejamos como interpretar a interface de saída do comando.

Interface do top

1. Cabeçalho do sistema

Informações gerais sobre o estado do sistema.

Saída típica:

top - 10:00:01 up 1 day, 5:30, 3 users, load average: 0.05, 0.10, 0.15

Aqui temos:

• Hora atual (10:00:01).
• Tempo desde o último boot (1 dia, 5:30).
• 3 Usuários logados (3 users).
• Load average: Média de carga da CPU nos últimos 1, 5 e 15 minutos.

2. Resumo dos recursos do sistema

Saída típica:

Tarefas: 125 total, 2 em exec, 123 dormindo, 0 parado, 0 zumbi
%Cpu(s): 3.0 us, 2.0 sy, 0.0 ni, 95.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 4048572 total, 2048572 used, 2000000 free, 512000 buffers
KiB Swap: 2097148 total, 104857 used, 1992291 free. 1024000 cached Mem

Vamos interpretar a saída desse comando de forma detalhada.

Linha 01: Tarefas (Informações sobre as tarefas/processos)

• 125 total: Número total de tarefas (processos) no sistema.
• 2 em exec: Quantidade de tarefas que estão em execução ativa no momento.
• 123 dormindo: Processos que estão aguardando eventos ou recursos para continuar.
• 0 parado: Nenhum processo está parado (suspenso manualmente).
• 0 zumbi: Não há processos zumbis. Um processo zumbi ocorre quando ele terminou a execução, mas o pai ainda não leu seu status.

Linha 02: %Cpu(s) (Utilização da CPU)

Os campos indicam como o tempo da CPU está sendo gasto:

• 3.0 us: Percentual de tempo gasto em processos de usuários (não relacionados ao kernel).
• 2.0 sy: Percentual de tempo gasto em processos do sistema (kernel).
• 0.0 ni: Percentual de tempo gasto em processos com prioridade alterada (nice).
• 95.0 id: Percentual de tempo em que a CPU está ociosa.
• 0.0 wa: Percentual de tempo em que a CPU está esperando por I/O (leitura ou gravação em disco, por exemplo).
• 0.0 hi: Percentual de tempo gasto atendendo interrupções de hardware.
• 0.0 si: Percentual de tempo gasto atendendo interrupções de software.
• 0.0 st: Percentual de tempo “roubado” por máquinas virtuais (caso esteja rodando em um hypervisor).

Linha 03: KiB Mem (Uso da Memória RAM)

• 4048572 total: Memória RAM total disponível no sistema (em KiB).
• 2048572 used: Quantidade de memória RAM usada no momento.
• 2000000 free: Memória RAM não utilizada no momento.
• 512000 buffers: Memória usada para buffers, que armazena temporariamente dados em trânsito para dispositivos como discos ou redes.

Linha 04: KiB Swap (Uso da memória Swap)

• 2097148 total: Tamanho total do espaço de swap configurado (em KiB).
• 104857 used: Quantidade de espaço de swap atualmente usada.
• 1992291 free: Espaço de swap não utilizado.
• 1024000 cached Mem: Parte da memória RAM usada para cache de páginas de disco. Essa memória é usada para acelerar operações e pode ser liberada pelo sistema, se necessário.

Muita informação não? Podemos resumir essa saída da seguinte forma:

• O sistema tem 125 processos ativos, com apenas 2 em execução e a maioria (123) aguardando recursos.
• A CPU está 95% ociosa, indicando pouca carga no sistema.
• Cerca de 2 GB de RAM estão em uso (de um total de 4 GB), e 2 GB estão livres.
• O espaço de swap está praticamente livre (apenas 104 MB usados de 2 GB).
• O sistema está usando 1 GB de memória para cache, o que melhora o desempenho geral ao evitar acessos frequentes ao disco.

3. Lista de processos

Saída típica:

 PID USER PR NI VIRT   RES   SHR  S %CPU %MEM   TIME+ COMMAND
1234 user 20 0  123456 5678  1024 R  5.0 0.1  0:01.23 python
2345 user 20 0  345678 12345 2048 S  3.0 0.3  0:10.45 chrome
[TRUNCADO]

Onde:

• PID: ID do processo.
• USER: Usuário que iniciou o processo.
• PR: Prioridade do processo.
• NI: Valor do niceness (impacta a prioridade do processo).
• VIRT: Tamanho da memória virtual total do processo.
• RES: Memória física usada pelo processo.
• SHR: Memória compartilhada utilizada.
• S: Estado do processo (no caso, R = em execução e S = Dormindo.
• %CPU: Percentual de uso da CPU.
• %MEM: Percentual de uso da memória.
• TIME+: Tempo acumulado de CPU.
• COMMAND: Nome do comando/processo.

A coluna PR indica a prioridade atual do processo. Essa prioridade determina a ordem em que os processos são agendados para a CPU. Processos com valores de prioridade mais baixos recebem mais tempo de CPU.
A prioridade pode ser influenciada pelo valor NI (niceness), mostrado na coluna ao lado de PR.

A coluna NI indica o valor de “niceness” do processo. O “niceness” é usado para ajustar a prioridade de processos normais (não em tempo real). É um valor que pode ser configurado manualmente para indicar quão “agradável” (em inglês, “nice”) um processo é em relação ao consumo de CPU.

Quanto menor o valor, maior a prioridade.

Já a coluna VIRT indica o tamanho total da memória virtual utilizada pelo processo. Isso inclui:

• Memória física em uso.
• Memória swap em uso.
• Memória reservada que pode não estar sendo utilizada.
• Áreas de memória mapeadas (como bibliotecas e arquivos).

Vejamos agora alguns dos comandos interativos disponibilizados na interface do top.

Principais comandos interativos no top

Quando o top está em execução, podemos interagir com a interface usando os seguintes comandos de teclado:

Comando	Descrição
q	Sai do top.
h	Mostra a ajuda com todos os comandos disponíveis.
k	Finaliza um processo (solicita o PID).
r	Altera a prioridade (niceness) de um processo (solicita o PID e o novo valor).
z	Alterna o uso de cores (útil para melhor visualização).
P	Ordena os processos pelo uso da CPU.
M	Ordena os processos pelo uso da memória.
T	Ordena os processos pelo tempo de execução acumulado.
1	Exibe o uso de cada núcleo de CPU separadamente.

Vejamos agora alguns exemplos do uso de top no Linux.

Exemplos do comando top

1. Executar o top e observar os processos em tempo real:

$ sudo top

2. Classificar processos pelo uso de memória (tecla M):

Após iniciar o top, pressionamos M para listar os processos com maior uso de memória.

3. Finalizar um processo específico (tecla k)

Após iniciar o top, pressionamos k e inserimos o PID do processo que desejamos finalizar.

4. Exibir o uso de cada núcleo de CPU separadamente (tecla 1)

Após iniciar o top, pressionamos 1 para ver o uso de cada núcleo.

5. Exibir apenas processos de um usuário específico, como o usuário fabio:

$ top -u fabio

6. Alterar a taxa de atualização do top (tecla d)

Pressionamos a tecla d e então inserimos o intervalo de atualização de tela desejado em segundos (por padrão, é 3 segundos).

A seguir temos alguns exercícios para você treinar um pouco mais o uso do comando top no Linux. A resolução sugerida de cada um se encontra após a listagem.

Exercícios: comando top

1. Liste os 5 processos que mais consomem CPU usando o top.
2. Finalize um processo de baixa prioridade usando o PID obtido no top.
3. Exiba apenas os processos pertencentes ao usuário atual.
4. Altere o niceness de um processo usando o top.
5. Ordenar os processos pelo tempo de execução acumulado.

Resolução dos exercícios

1. Liste os 5 processos que mais consomem CPU

Dentro do top, pressione P para ordenar pelo uso da CPU. Observe os 5 primeiros processos da lista.

2. Finalize um processo de baixa prioridade

1. No top, pressione k.
2. Insira o PID do processo que deseja finalizar.
3. Confirme pressionando Enter.

3. Exiba apenas os processos pertencentes ao usuário atual

Execute o comando:

$ sudo top -u $USER

4. Altere o niceness de um processo

1. No top, pressione r.
2. Insira o PID do processo.
3. Digite o novo valor de niceness (de -20 a 19, sendo -20 o mais prioritário).

5. Ordenar os processos pelo tempo de execução acumulado

No top, pressione a tecla T para ordenar os processos pelo tempo de execução.

Conclusão

O comando top é uma ferramenta bastante útil para monitorar o desempenho do sistema Linux em tempo real. Ele fornece informações detalhadas sobre os processos em execução, permitindo que os administradores de sistemas Linux identifiquem problemas e ajustem o uso de recursos de forma eficiente.

Nos próximos tutoriais veremos outras ferramentas também bastante úteis para esses propósitos, como o comando htop.

Até mais!