我们开发了一个强大的 shell 脚本用于收集系统内存信息

在 Linux 系统管理中，监控内存使用情况至关重要。我们开发了一个强大的 shell 脚本用于收集系统内存信息。

该脚本以 /bin/bash 为解释器，首先创建 /var/log/meminfo_collector.log 日志文件，若创建失败则记录错误并终止，以方便后续追踪调试。

接着根据当前日期在 /root/kylin_shell 下创建存储目录，形如 /root/kylin_shell/meminfos_<日期>。然后切换到 /tmp 并创建临时信息目录。

脚本会检查 ps、top 等关键命令是否存在，若不存在则记录错误并终止。

信息收集是核心，它从 /proc 文件系统读取多类信息，如 /proc/vmstat 等，还添加了 /proc/swaps、/proc/buddyinfo 以深入了解内存使用情况。使用 ps 命令多种选项收集进程信息，包括进程树及资源使用，对内存使用量前 10 的进程，会深入 /proc/<PID>/status 获取详细状态。

同时，利用 top、pidstat、sar 等命令从不同角度收集系统性能数据，如 top -b -n 1 提供实时进程信息，pidstat -u -p ALL 1 2 按 1 秒间隔采样进程 CPU 使用率，sar 命令收集不同性能指标，free -h 以可读格式展示内存使用，vmstat 1 2 提供虚拟内存统计。

收集完成后，将临时信息目录打包成包含系统运行和当前时间的压缩文件，移动到存储目录并删除临时目录。最后设置存储目录 755 权限。

该脚本可通过 crontab 定时执行，例如 */1 * * * * /path/to/save_meminfos.sh > /dev/null 2>&1，将输出重定向到 /dev/null，仅将重要信息存于日志文件。

使用时，将脚本保存为 save_meminfos.sh，添加执行权限并运行，也可按上述方式添加到 crontab。此脚本有助于系统管理员监控管理内存，分析数据优化性能，保障系统稳定运行，其日志方便问题排查。

#!/bin/bash

# 定义日志文件
LOG_FILE="/var/log/meminfo_collector.log"

# 检查并创建日志文件
touch $LOG_FILE
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法创建日志文件 $LOG_FILE" >> $LOG_FILE
    exit 1
fi

# 检查并创建存储目录
DATE=$(date +%Y%m%d)
SAVE_DIR="/root/kylin_shell/meminfos_${DATE}"
if [! -d $SAVE_DIR ]; then
    mkdir -p $SAVE_DIR >> $LOG_FILE 2>&1
    if [ $? -ne 0 ]; then
        echo "无法创建存储目录 $SAVE_DIR" >> $LOG_FILE
        exit 1
    fi
else
    echo "目录 $SAVE_DIR 已经存在" >> $LOG_FILE
fi

# 切换到 /tmp 目录
pushd /tmp >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法切换到 /tmp 目录" >> $LOG_FILE
    exit 1
fi

# 定义要收集的文件列表
FILES=("/proc/vmstat" "/proc/zoneinfo" "/proc/meminfo" "/proc/slabinfo" "/proc/pagetypeinfo" "/proc/swaps" "/proc/buddyinfo")
INFO_DIR="meminfos_$(date +%H%M%S)"
mkdir -p $INFO_DIR >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法创建信息目录 $INFO_DIR" >> $LOG_FILE
    exit 1
fi

# 检查所需命令是否存在
COMMANDS=("ps" "top" "pidstat" "sar" "free" "vmstat")
for cmd in "${COMMANDS[@]}"; do
    if! command -v $cmd >/dev/null 2>&1; then
        echo "$cmd 命令不存在，无法完成信息收集" >> $LOG_FILE
        exit 1
    fi
done

# 收集 /proc 下的文件信息
for file in "${FILES[@]}"; do
    filename=$(basename $file)
    cat $file > $INFO_DIR/${filename} >> $LOG_FILE 2>&1
    if [ $? -ne 0 ]; then
        echo "无法将 $file 信息保存到 $INFO_DIR/${filename}" >> $LOG_FILE
        exit 1
    fi
done

# 收集 ps 信息
ps aux --sort=+rss > $INFO_DIR/ps_aux.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 ps aux 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
fi
ps -eLo comm,pid,tid,psr,%cpu,%mem,rss,vsz,etimes > $INFO_DIR/ps_eLo.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 ps -eLo 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
fi
ps axjf > $INFO_DIR/ps_axjf.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 ps axjf 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
fi

# 收集 top 信息
top -b -n 1 > $INFO_DIR/top_info.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 top 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 收集 pidstat 信息
pidstat -u -p ALL 1 2 > $INFO_DIR/pidstat_info.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 pidstat 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 收集 sar 信息
sar -P ALL 1 2 > $INFO_DIR/sar_all_info.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 sar -P ALL 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
end
sar -q 1 2 > $INFO_DIR/sar_q_info.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 sar -q 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 收集 free 信息
free -h > $INFO_DIR/free_info.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 free 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 收集 vmstat 信息
vmstat 1 2 > $INFO_DIR/vmstat_info.txt >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法保存 vmstat 信息" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 收集进程信息
mkdir -p $INFO_DIR/process_top10 >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法创建进程信息目录 $INFO_DIR/process_top10" >> $LOG_FILE
    exit 1
end
for i in $(ps aux --sort=+rss|tail -n 10|awk '{print $2}'); do
    cat /proc/$i/status > $INFO_DIR/process_top10/proc_${i}_status.txt >> $LOG_FILE 2>&1
    if [ $? -ne 0 ]; then
        echo "无法保存进程 $i 的状态信息" >> $LOG_FILE
        exit 1
    end
end

# 打包文件
uptime_val=$(cat /proc/uptime | awk '{print $1}')
tar_filename="meminfos_${uptime_val}_$(date +%H%M%S).tar.gz"
tar zcvf $tar_filename $INFO_DIR >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法将 $INFO_DIR 打包为 $tar_filename" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 移动文件
mv $tar_filename $SAVE_DIR >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法将 $tar_filename 移动到 $SAVE_DIR" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 清理临时文件
rm -rf $INFO_DIR >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法删除临时目录 $INFO_DIR" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 设置存储目录权限
chmod -R 755 $SAVE_DIR >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法设置 $SAVE_DIR 权限" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

# 输出完成信息
echo "内存信息收集完成，存储在 $SAVE_DIR/$tar_filename" >> $LOG_FILE

# 回到原目录
popd >> $LOG_FILE 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "无法回到原目录" >> $LOG_FILE
    exit 1
end

脚本功能解释

1. 日志文件创建与错误处理

   ：

   • 首先，脚本会尝试创建一个日志文件 /var/log/meminfo_collector.log，用于记录脚本的操作和可能出现的错误。如果创建失败，会将错误信息写入该文件并退出脚本，以确保后续的操作可以被追踪和调试。

2. 存储目录操作

   ：

   • 根据当前日期生成存储目录 SAVE_DIR（例如 /root/kylin_shell/meminfos_20250121），如果该目录不存在，则创建它，同时将操作结果记录到日志文件中；如果目录已经存在，也会记录相应信息。

3. 切换目录与信息目录创建

   ：

   • 切换到 /tmp 目录并创建一个以当前时分秒命名的信息目录 INFO_DIR（例如 meminfos_123456），用于临时存储收集到的信息。任何操作失败都会记录到日志文件并退出脚本。

4. 命令检查

   ：

   • 检查 ps、top、pidstat、sar、free 和 vmstat 等命令是否存在，若不存在会记录错误信息并退出脚本，确保后续操作不会因缺少命令而中断。

5. 信息收集

   ：

   • 从

     /proc
     

     文件系统收集多种信息：

     • 从 /proc/vmstat、/proc/zoneinfo、/proc/meminfo、/proc/slabinfo、/proc/pagetypeinfo、/proc/swaps 和 /proc/buddyinfo 等文件中读取信息并存储到 INFO_DIR 下的相应文件中。

     • 使用

       ps
       

       命令收集进程信息：

       • ps aux --sort=+rss 按内存使用量对进程排序并保存结果。
       • ps -eLo comm,pid,tid,psr,%cpu,%mem,rss,vsz,etimes 收集更详细的进程信息，包括进程的命令、进程 ID、线程 ID、处理器编号、CPU 使用率、内存使用率、实际内存使用、虚拟内存大小和进程运行时间等。
       • ps axjf 输出进程树信息，有助于查看进程间的关系。

   • 使用 top -b -n 1 以批处理模式运行一次 top 命令，收集系统的实时进程信息。

   • 使用 pidstat -u -p ALL 1 2 收集进程的 CPU 使用率信息，每 1 秒采样一次，共采样 2 次。

   • 使用 sar -P ALL 1 2 收集每个 CPU 的性能数据，每 1 秒采样一次，共采样 2 次；sar -q 1 2 收集系统的平均负载信息，每 1 秒采样一次，共采样 2 次。

   • 使用 free -h 以人类可读的格式显示系统的内存使用情况。

   • 使用 vmstat 1 2 收集系统的虚拟内存统计信息，每 1 秒采样一次，共采样 2 次。

   • 对于内存使用量最大的前 10 个进程，收集它们的 /proc/<PID>/status 信息并存储在 process_top10 目录下。

6. 文件打包、移动和清理

   ：

   • 使用 tar 命令将 INFO_DIR 目录打包成一个以系统运行时间和当前时间命名的压缩文件，例如 meminfos_12345.123456.tar.gz。
   • 将打包文件移动到存储目录 SAVE_DIR 中，并将操作结果记录到日志文件。
   • 删除临时的 INFO_DIR 目录，避免残留临时文件。

7. 权限设置和完成信息

   ：

   • 为存储目录 SAVE_DIR 及其内容设置 755 权限，以确保文件的安全性和可访问性。
   • 最后，将完成信息记录到日志文件中并回到原目录。

三、文章

《系统内存信息收集脚本的实现与优化》

在 Linux 系统管理和性能监控中，了解系统的内存使用情况是至关重要的。为了方便、全面且可靠地收集系统内存相关信息，我们开发了一个功能强大的 shell 脚本。这个脚本可以帮助系统管理员深入分析系统的内存使用模式、进程的内存消耗情况以及系统的性能表现，为性能优化和故障排除提供了有力的数据支持。

该脚本以 /bin/bash 为解释器，在开始时，它会尝试创建一个日志文件 /var/log/meminfo_collector.log。这个日志文件是整个脚本的重要部分，它会记录脚本执行过程中的每一个重要步骤和可能出现的错误信息，方便后续的查看和分析。如果在创建日志文件时出现问题，脚本会立即终止并将错误信息记录在日志中，防止可能出现的错误操作被忽略。

接着，脚本会根据当前日期创建一个存储目录，存储目录位于 /root/kylin_shell 下，以 meminfos_<日期> 的形式命名，例如 /root/kylin_shell/meminfos_20250121。这有助于将不同日期的信息分类存储，方便查找和对比。

然后，脚本会切换到 /tmp 目录并创建一个临时信息目录，该目录的名称包含当前的时分秒，确保其唯一性。在进行信息收集之前，会检查一些常用的系统命令，如 ps、top、pidstat、sar、free 和 vmstat 是否存在，若这些命令不存在，脚本会在日志中记录错误信息并终止，因为这些命令是收集关键信息所必需的。

信息收集是该脚本的核心部分。它会从 /proc 文件系统中读取众多信息，这些 /proc 文件包含了系统运行时的内核数据，如 /proc/vmstat 提供了系统的虚拟内存统计信息，/proc/zoneinfo 展示了内存区域的信息，/proc/meminfo 包含了系统内存使用的总体信息等。此外，还收集了 /proc/swaps 和 /proc/buddyinfo 这些额外的文件信息，/proc/swaps 可以让我们了解交换分区的使用情况，而 /proc/buddyinfo 则有助于我们查看内存碎片信息，这些信息对于理解系统的内存管理和性能优化都非常重要。

在进程信息收集方面，使用 ps 命令的多个选项，不仅能获取进程的常规信息，还能收集到进程的详细信息，包括进程的资源使用、线程信息以及进程树信息。例如，ps -eLo comm,pid,tid,psr,%cpu,%mem,rss,vsz,etimes 提供了进程的详细资源使用情况，ps axjf 展示了进程的层次结构，这对于分析进程之间的关系和资源分配非常有帮助。同时，对于内存使用量最高的前 10 个进程，会深入到它们的 /proc/<PID>/status 文件中，获取更详细的进程状态信息。

为了更全面地了解系统性能，使用 top、pidstat 和 sar 命令进行多维度的信息收集。top -b -n 1 可以提供系统实时的进程信息，pidstat -u -p ALL 1 2 能够以 1 秒为间隔采样 2 次进程的 CPU 使用率，sar -P ALL 1 2 和 sar -q 1 2 分别从不同角度反映了系统的性能指标，而 free -h 以人类可读的方式展示系统的内存使用情况，vmstat 1 2 则从虚拟内存统计的角度提供系统性能数据。

收集完信息后，会将临时信息目录下的所有信息打包成一个压缩文件，文件名包含系统的运行时间和当前时间，确保每个打包文件都有独特的标识。随后将该压缩文件移动到存储目录中，并删除临时信息目录，避免占用 /tmp 空间。最后，为存储目录设置 755 权限，确保其内容可以被有权限的用户访问和管理。

该脚本还可以通过 crontab 进行定时执行，例如使用 */1 * * * * /path/to/save_meminfos.sh > /dev/null 2>&1 可以让脚本每分钟运行一次，这样系统管理员可以根据自己的需求设置不同的时间间隔，定期收集系统内存信息。通过将输出重定向到 /dev/null，避免在执行过程中产生过多的终端输出，仅将重要信息存储在日志文件中。

总的来说，这个脚本是一个全面、可靠且易于维护的系统内存信息收集工具，通过不断优化和扩展，它可以满足不同场景下的系统监控需求，为系统管理员提供丰富的信息资源，帮助他们更好地维护系统的性能和稳定性。

使用说明：

1. 将上述脚本保存为一个文件，例如 save_meminfos.sh。
2. 确保该脚本有执行权限，可以使用 chmod +x save_meminfos.sh 命令添加权限。
3. 运行脚本可以直接使用 ./save_meminfos.sh。
4. 可以将脚本添加到 crontab 中进行定时执行，将 /path/to/save_meminfos.sh 替换为实际脚本的存储路径，例如：

#crontab -e
*/1 * * * * /path/to/save_meminfos.sh > /dev/null 2>&1