Linux 进程管理

不管在测试的时候、在实际的生产环境中，还是自己的使用过程中，难免会遇到一些进程异常的情况，所以 Linux 为我们提供了一些工具来查看进程的状态信息。我们可以通过 top 实时的查看进程的状态，以及系统的一些信息（如 CPU、内存信息等），我们还可以通过 ps 来静态查看当前的进程信息，同时我们还可以使用 pstree 来查看当前活跃进程的树形结构。

top 工具的使用

top 工具是我们常用的一个查看工具，能实时的查看我们系统的一些关键信息的变化。

top 显示的第一排的含义

内容	解释
top	表示当前程序的名称
22:06:28	表示当前的系统的时间
up 22 days, 22:58	表示该机器已经启动了多长时间
1 user	表示当前系统中只有一个用户
load average:0.48,0.49,0.50	分别对应 1、5、15 分钟内 cpu 的平均负载

比较有经验的运维或者系统管理员会将临界值定为 0.7，load小于0.7的时候并不会去关注；若是 0.7 < load < 1 的时候我们就需要稍微关注一下了，虽然还可以应付但是这个值已经离临界不远了；若是 load = 1 的时候我们就需要警惕了，因为这个时候已经没有更多的资源的了，已经在全力以赴了；若是 load > 5 的时候系统已经快不行了，这个时候你需要加班解决问题了。

#查看物理 CPU 的个数
cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort | uniq |wc -l

#每个 cpu 的核心数
cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | grep "0" | wc -l

top 显示的第二排的含义

内容	解释
Tasks: 26 total	进程总数
1 running	1 个正在运行的进程数
25 sleeping	25 个睡眠的进程数
0 stopped	没有停止的进程数
0 zombie	没有僵尸进程数

top 显示的第三排的含义

内容	解释
Cpu(s): 2.7%us	用户空间进程占用 CPU 百分比
1.2% sy	内核空间运行占用 CPU 百分比
0.0%ni	用户进程空间内改变过优先级的进程占用 CPU 百分比
96.1%id	空闲 CPU 百分比
0.0%wa	等待输入输出的 CPU 时间百分比
0.0%hi	硬中断(Hardware IRQ)占用 CPU 的百分比
0.1%si	软中断(Software IRQ)占用 CPU 的百分比
0.0%st	(Steal time) 是 hypervisor 等虚拟服务中，虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间的百分比

CPU 利用率是对一个时间段内 CPU 使用状况的统计，通过这个指标可以看出在某一个时间段内 CPU 被占用的情况，而 Load Average 是 CPU 的 Load，它所包含的信息不是 CPU 的使用率状况，而是在一段时间内 CPU 正在处理以及等待 CPU 处理的进程数情况统计信息，这两个指标并不一样。

top 显示的第四排的含义

内容	解释
total	物理内存总量
free	空闲内存总量
used	使用的物理内存总量
buff	用作内核缓存的内存量

系统中可用的物理内存最大值并不是 free 这个单一的值，而是 free + buffers + swap 中的 cached 的和。

top 显示的第五排的含义

内容	解释
total	交换区总量
free	空闲交换区总量
used	使用的交换区总量
avail	缓冲的交换区总量，内存中的内容被换出到交换区，而后又被换入到内存，但使用过的交换区尚未被覆盖

top 最下方进程管理

内容	解释
PID	进程 id
USER	该进程的所属用户
PR	该进程执行的优先级 priority 值
NI	该进程的 nice 值
VIRT	该进程任务所使用的虚拟内存的总数
RES	该进程所使用的物理内存数，也称之为驻留内存数该进程共享内存的大小
SHR	该进程共享内存的大小
S	该进程进程的状态: S=sleep R=running Z=zombie
%CPU	该进程 CPU 的利用率
%MEM	该进程内存的利用率
TIME+	该进程活跃的总时间
COMMAND	该进程运行的名字

• NICE 值：静态优先级，是用户空间的一个优先级值，其取值范围是 -20 至 19。这个值越小，表示进程”优先级”越高，而值越大“优先级”越低。nice 值中的 -20 到 19，中 -20 优先级最高， 0 是默认的值，而 19 优先级最低。

• PR 值：表示 Priority 值叫动态优先级，是进程在内核中实际的优先级值，进程优先级的取值范围是通过一个宏定义的，这个宏的名称是 MAX_PRIO，它的值为 140。Linux 实际上实现了 140 个优先级范围，取值范围是从 0-139，这个值越小，优先级越高。而这其中的 0-99 是实时进程的值，而 100-139 是给用户的。其中 PR 中的 100 to 139 值部分有这么一个对应 PR = 20 + (-20 to +19)，这里的 -20 to +19 便是 nice 值，所以说两个虽然都是优先级，而且有千丝万缕的关系，但是他们的值，他们的作用范围并不相同。

• VIRT ：任务所使用的虚拟内存的总数，其中包含所有的代码，数据，共享库和被换出 swap 空间的页面等所占据空间的总数。

top 常用交互命令

常用交互命令	解释
q	退出程序
l	切换显示平均负载和启动时间的信息
P	根据 CPU 使用百分比大小进行排序
M	根据驻留内存大小进行排序
i	忽略闲置和僵死的进程，这是一个开关式命令
k	终止一个进程，系统提示输入 PID 及发送的信号值。一般终止进程用 15 信号，不能正常结束则使用 9 信号。安全模式下该命令被屏蔽

ps 工具的使用

ps 也是我们最常用的查看进程的工具之一，通过 ps aux 能显示进程的详细信息。

此外也可以通过 ps axjf 将连同部分的进程呈树状显示出来。

若是查找其中的某个进程的话，我们还可以配合着 grep 和正则表达式一起使用。

内容	解释
F	进程的标志（process flags），当 flags 值为 1 则表示此子程序只是 fork 但没有执行 exec，为 4 表示此程序使用超级管理员 root 权限
USER	进程的拥有用户
PID	进程的ID
PPID	父进程的ID
SID	session的ID
TPGID	前台进程组的ID
%CPU	进程占用的CPU百分比
%MEM	占用内存的百分比
NI	进程的NICE值
VSZ	进程使用虚拟内存大小
RSS	驻留内存中页的大小
TTY	终端ID
S or STAT	进程状态
WCHAN	正在等待的进程资源
START	启动进程的时间
TIME	进程消耗CPU的时间
COMMAND	命令的名称和参数

TPGID栏写着-1 的都是没有控制终端的进程，也就是守护进程

STAT表示进程的状态，而进程的状态有很多，如下表所示：

状态	解释
R	Running.运行中
S	Interruptible Sleep.等待调用
D	Uninterruptible Sleep.不可中断睡眠
T	Stoped.暂停或者跟踪状态
X	Dead.即将被撤销
Z	Zombie.僵尸进程
W	Paging.内存交换
N	优先级低的进程
<	优先级高的进程
s	进程的领导者
L	锁定状态
l	多线程状态
+	前台进程

其中的 D 是不能被中断睡眠的状态，处在这种状态的进程不接受外来的任何 signal，所以无法使用 kill 命令杀掉处于 D 状态的进程，无论是 kill，kill -9 还是 kill -15，一般处于这种状态可能是进程 I/O 的时候出问题了。

pstree 工具的使用

通过 pstree 可以很直接的看到相同的进程数量，最主要的还是我们可以看到所有进程之间的相关性。

参数选择	解释
-A	程序树之间以ASCII字符连接
-p	同时列出每个process的PID
-u	同时列出每个process的所属账户名称

kill 工具的使用

信号值	作用
-1	重新读取参数运行，类似于restart
-2	如同ctrl+c的操作退出
-9	强制终止该进程
-15	正常的方式终止该进程

若是在使用 kill ＋信号值然后直接加 pid，你将会对 pid 对应的进程进行操作。