Linux 进程管理 ps、top、pstree命令

ps命令:查看系统中正在运行的进程

ps 是用来静态地查看系统中正在运行的进程的命令。不过这个命令有些特殊,它的部分选项不能加入"-",比如命令"ps aux",其中"aux"是选项,但是这个选项不能加入"-"。这是因为 ps 命令的部分选项需要遵守 BSD 操作系统的格式。所以,ps 命令的常用选项的组合是固定的。ps 命令格式如下:

查看系统中所有的进程,使用BS操作系统格式

[root@localhost ~]# ps aux

查看系统中所有的进程,使用Linux标准命令格式

[root@localhost ~]# ps -le

选项:

  • a:显示一个终端的所有进程,除会话引线外;
  • u:显示进程的归属用户及内存的使用情况;
  • x:显示没有控制终端的进程;
  • -l:长格式显示。显示更加详细的信息;
  • -e:显示所有进程;

大家如果执行"man ps"命令,则会发现 ps 命令的帮助为了适应不同的类 UNIX 系统,可用格式非常多,不方便记忆。所以,我建议大家记忆几个固定选项即可。比如:

  • "ps aux"可以查看系统中所有的进程;
  • "ps -le"可以查看系统中所有的进程,而且还能看到进程的父进程的PID和进程优先级;
  • "ps -l"只能看到当前Shell产生的进程;

ps aux 查看系统中所有的进程

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[root@localhost ~]# ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.3 126696 7196 ? Ss 15:40 0:05 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 21
root 12253 0.0 0.0 139492 1632 pts/1 R+ 21:02 0:00 ps aux
.........省略部分输出...........
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  • USER:该进程是由哪个用户产生的。
  • PID:进程的 ID。
  • %CPU:该进程占用 CPU 资源的百分比,占用的百分比越高,进程越耗费资源。
  • %MEM:该进程占用物理内存的百分比,占用的百分比越高,进程越耗费资源。
  • VSZ:该进程占用虚拟内存的大小,单位为 KB。
  • RSS:该进程占用实际物理内存的大小,单位为 KB。
  • TTY:该进程是在哪个终端运行的。其中,tty1 ~ tty7 代表本地控制台终端(可以通过 Alt+F1 ~ F7 快捷键切换不同的终端),tty1~tty6 是本地的字符界面终端,tty7 是图形终端。pts/0 ~ 255 代表虚拟终端,一般是远程连接的终端,第一个远程连接占用 pts/0,第二个远程连接占用 pts/1,依次増长。
  • STAT:进程状态。常见的状态有以下几种:
    1. -D:不可被唤醒的睡眠状态,通常用于 I/O 情况。
    2. -R:该进程正在运行。
    3. -S:该进程处于睡眠状态,可被唤醒。
    4. -T:停止状态,可能是在后台暂停或进程处于除错状态。
    5. -W:内存交互状态(从 2.6 内核开始无效)。
    6. -X:死掉的进程(应该不会出现)。
    7. -Z:僵尸进程。进程已经中止,但是部分程序还在内存当中。
    8. -<:高优先级(以下状态在 BSD 格式中出现)。
    9. -N:低优先级。
    10. -L:被锁入内存。
    11. -s:包含子进程。
    12. -l:多线程(小写 L)。
    13. -+:位于后台。
  • START:该进程的启动时间。
  • TIME:该进程占用 CPU 的运算时间,注意不是系统时间。
  • COMMAND:产生此进程的命令名。

ps -le 查看系统中所有的进程

"ps aux"命令可以看到系统中所有的进程,"ps -le"命令也能看到系统中所有的进程。由于"-l"选项的作用,所以"ps -le"命令能够看到更加详细的信息,比如父进程的 PID、优先级等。 命令如下:

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[root@localhost ~]# ps -le
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
4 S 0 1 0 0 80 0 - 31674 ep_pol ? 00:00:05 systemd
4 R 0 12391 12146 0 80 0 - 34343 - pts/1 00:00:00 ps
…省部分输出…
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  • F:进程标志,说明进程的权限,常见的标志有两个;1:进程可以被复制,但是不能被执行;4:进程使用超级用户权限;
  • S:进程状态。具体的状态和"psaux"命令中的 STAT 状态一致;
  • UID:运行此进程的用户的 ID;
  • PID:进程的 ID;
  • PPID:父进程的 ID;
  • C:该进程的 CPU 使用率,单位是百分比;
  • PRI:进程的优先级,数值越小,该进程的优先级越高,越早被 CPU 执行;
  • NI:进程的优先级,数值越小,该进程越早被执行;
  • ADDR:该进程在内存的哪个位置;
  • SZ:该进程占用多大内存;
  • WCHAN:该进程是否运行。"-"代表正在运行;
  • TTY:该进程由哪个终端产生;
  • TIME:该进程占用 CPU 的运算时间,注意不是系统时间;
  • CMD:产生此进程的命令名;

ps -l 查看系统中所有的进程

有时我不想看到所有的进程,只想查看一下当前登录产生了哪些进程,命令如下:

[root@localhost ~]# ps -l
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
4 S 0 12146 12140 0 80 0 - 29009 wait pts/1 00:00:00 bash
0 R 0 12838 12146 0 80 0 - 34343 - pts/1 00:00:00 ps

可以看到,这次从 pts/1 虚拟终端登录,只产生了两个进程:一个是登录之后生成的 Shell,也就是 bash;另一个是正在执行的 ps 命令。

格式:ps [选项]

常用选项

-aux 显示当前终端所有进程(a),当前用户在所有终端下的进程(x),以用户格式输出(u)

-elf 显示系统内所有进程(-e),以长格式输出(-l)信息,包括最完整的进程信息(-f)

ps aux 列出正在运行的所有进程

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND

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用户名 进程ID %CPU %内存 虚拟内存 固定内存 终端 状态 起始时间 CPU时间 程序指令

ps -elf 列出正在运行的所有进程

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F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN STIME TTY TIME CMD

列的信息

说明

F

内核分配给进程的系统标记

S

进程的状态

UID

用户ID

PID

进程的进程号

PPID

父进程的进程号

C

进程生命周期中的CPU利用率

PRI

进程的优先级(数字越大,优先级越低)

NI

nice值,用来参与决定优先级

ADDR

进程的内存地址

SZ

假如进程被换出,所需交换空间的大致大小

WCHAN

进程休眠的内核函数名(进程或内核线程为之等待或休眠的事件)

STIME

进程启动时的系统时间

TTY

进程启动时的终端设备

TIME

运行进程需要的累计CPU时间

CMD

启动的程序名称

top命令:持续动态监听进程运行状态

ps 命令用于显示命令运行时这个时间节点的进程状态,而 top 命令则用于动态地持续监听进程的运行状态,而且可以查看系统的健康状态。top 命令格式如下:

[root@localhost ~]#top [选项]

选项:

  • -d 秒数:指定 top 命令每隔几秒更新。默认是 3 秒;
  • -b:使用批处理模式输出。一般和"-n"选项合用,用于把 top 命令重定向到文件中;
  • -n 次数:指定 top 命令执行的次数。一般和"-"选项合用;
  • -p:指定 PID。只查看某个 PID 的进程;
  • -s:使 top 命令在安全模式中运行,避免在交互模式中出现错误;
  • -u 用户名:只监听某个用户的进程;

在 top 命令的交互模式中可以执行的命令:

  • ? 或 h:显示交互模式的帮助;
  • P:按照 CPU 的使用率排序,默认就是此选项;
  • M:按照内存的使用率排序;
  • N:按照 PID 排序;
  • T:按照 CPU 的累积运算时间排序,也就是按照 TIME+ 项排序;
  • k:按照 PID 给予某个进程一个信号。一般用于中止某个进程,信号 9 是强制中止的信号;
  • r:按照 PID 给某个进程重设优先级(Nice)值;
  • q:退出 top 命令;

top 命令动态监听进程运行状态

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[root@localhost ~]# top
top - 21:22:51 up 5:42, 4 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 422 total, 2 running, 420 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.0 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 1868660 total, 146588 free, 741164 used, 980908 buff/cache
KiB Swap: 2097148 total, 2092656 free, 4492 used. 905336 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1 root 20 0 126696 7196 2376 S 0.0 0.4 0:05.47 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 kthreadd
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top 命令的输出内容是动态的,默认每隔 3 秒刷新一次。命令的输出主要分为两部分:

  1. 第一部分是前五行,显示的是整个系统的资源使用状况,我们就是通过这些输出来判断服务器的资源使用状态的;
  2. 第二部分从第六行开始,显示的是系统中进程的信息;

第一行为任务队列信息

内 容 说 明
12:26:46 系统当前时间
up 1 day, 13:32 系统的运行时间.本机己经运行 1 天 13 小时 32 分钟
2 users 当前登录了两个用户
load average: 0.00,0.00,0.00 系统在之前 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载。如果 CPU 是单核的,则这个数值超过 1 就是高负载:如果 CPU 是四核的,则这个数值超过 4 就是高负载 (这个平均负载完全是依据个人经验来进行判断的,一般认为不应该超过服务器 CPU 的核数)

第二行为进程信息

内 容 说 明
Tasks: 95 total 系统中的进程总数
1 running 正在运行的进程数
94 sleeping 睡眠的进程数
0 stopped 正在停止的进程数
0 zombie 僵尸进程数。如果不是 0,则需要手工检査僵尸进程

第三行为 CPU 信息

内 容 说 明
Cpu(s): 0.1 %us 用户模式占用的 CPU 百分比
0.1%sy 系统模式占用的 CPU 百分比
0.0%ni 改变过优先级的用户进程占用的 CPU 百分比
99.7%id 空闲 CPU 占用的 CPU 百分比
0.1%wa 等待输入/输出的进程占用的 CPU 百分比
0.0%hi 硬中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.1%si 软中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.0%st st(steal time)意为虚拟时间百分比,就是当有虚拟机时,虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间百分比

第四行为物理内存信息

内 容 说 明
Mem: 625344k total 物理内存的总量,单位为KB
571504k used 己经使用的物理内存数量
53840k&ee 空闲的物理内存数量。我们使用的是虚拟机,共分配了 628MB内存,所以只有53MB的空闲内存
65800k buffers 作为缓冲的内存数量

第五行为交换分区(swap)信息

内 容 说 明
Swap: 524280k total 交换分区(虚拟内存)的总大小
Ok used 已经使用的交换分区的大小
524280k free 空闲交换分区的大小
409280k cached 作为缓存的交换分区的大小

通过 top 命令的第一部分就可以判断服务器的健康状态。如果 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载高于 1,则证明系统压力较大。如果 CPU 的使用率过高或空闲率过低,则证明系统压力较大。如果物理内存的空闲内存过小,则也证明系统压力较大。

这时,我们就应该判断是什么进程占用了系统资源。如果是不必要的进程,就应该结束这些进程;如果是必需进程,那么我们该増加服务器资源(比如増加虚拟机内存),或者建立集群服务器。

我们还要解释一下缓冲(buffer)和缓存(cache)的区别:

  • 缓存(cache)是在读取硬盘中的数据时,把最常用的数据保存在内存的缓存区中,再次读取该数据时,就不去硬盘中读取了,而在缓存中读取。
  • 缓冲(buffer)是在向硬盘写入数据时,先把数据放入缓冲区,然后再一起向硬盘写入,把分散的写操作集中进行,减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道,从而提高系统性能。

简单来说,缓存(cache)是用来加速数据从硬盘中"读取"的,而缓冲(buffer)是用来加速数据"写入"硬盘的。

top 命令的第二部分输出,主要是系统进程信息。这部分和 ps 命令的输出比较类似,只是如果在终端执行 top 命令,则不能看到所有的进程,而只能看到占比靠前的进程。

  • PID:进程的 ID。
  • USER:该进程所属的用户。
  • PR:优先级,数值越小优先级越高。
  • NI:优先级,数值越小、优先级越高。
  • VIRT:该进程使用的虚拟内存的大小,单位为 KB。
  • RES:该进程使用的物理内存的大小,单位为 KB。
  • SHR:共享内存大小,单位为 KB。
  • S:进程状态。
  • %CPU:该进程占用 CPU 的百分比。
  • %MEM:该进程占用内存的百分比。
  • TIME+:该进程共占用的 CPU 时间。
  • COMMAND:进程的命令名。

top -p 选项 査看某个进程

[root@localhost ~]# top -p 1
top - 21:29:00 up 5:48, 4 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 1 total, 0 running, 1 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.3 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 99.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 1868660 total, 147192 free, 740532 used, 980936 buff/cache
KiB Swap: 2097148 total, 2092656 free, 4492 used. 905964 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1 root 20 0 126696 7196 2376 S 0.0 0.4 0:05.47 systemd

top 命令如果不正确退出,则会持续运行。在 top 命令的交互界面中按"q"键会退出 top 命令;也可以按"?"或"h"键得到 top 命令交互界面的帮助信息;

按"k"键中止某个进程

#按"k"键,会提示输入要杀死进程的PID

[root@localhost ~]# top
top - 21:40:00 up 5:59, 4 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 422 total, 3 running, 419 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 1.3 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 98.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 1868660 total, 146552 free, 741084 used, 981024 buff/cache
KiB Swap: 2097148 total, 2092660 free, 4488 used. 905404 avail Mem
PID to signal/kill [default pid = 3411] 3411 lizhouw+ 20 0 1591604 302096 41324 S 1.0 16.2 1:26.71 gnome-shell
13226 root 20 0 146416 2336 1420 R 0.7 0.1 0:00.05 top

输入进程号后,会提示我们输入信号,信号 9 代表强制中止

按"r"键改变某个进程的优先级

需要注意的是,我们能够修改的只有 Nice 的优先级,而不能修改 Priority 的优先级。具体修改命令如下:

[root@localhost ~]# top -p 18977
top - 14:17:09 up 1 day, 15:22, 3 users, load average: 0.00,0.00, 0.00
Tasks: 97 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574124k used, 51220k free, 66896k buffers
Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409324k cached
PID to renice:
#输入"r"交互命令之后,提示输入要修改优先级的进程的PID
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
18977 root 20 0 11592 3304 2572 S 0.0 0.5 0:04.37 sshd

输入"r"交互命令,会提示输入需要修改优先级的进程的 PID。例如,我们想要修改 18977 这个 sshd 远程连接进程的优先级,就输入该进程的 PID。命令如下:

Renice PID 18977 to value: 10
#输入PID后,需要输入Nice的优先级号
#我们把18977进程的优先级调整为10,回车后就能看到
PID USER PR Nl VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
18977 root 30 10 11592 3304 2572 R 0.0 0.5 0:04.38 sshd
#18977进程的优先级已经被修改了
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如果在操作终端执行 top 命令,则并不能看到系统中所有的进程,默认看到的只是 CPU 占比靠前的进程。如果我们想要看到所有的进程,则可以把 top 命令的执行结果重定向到文件中。不过 top 命令是持续运行的,这时就需要使用"-b"和"-n"选项了。具体命令如下:

[root@localhost ~]# top -b -n 1 > /root/top.log

让top命令只执行一次,然后把执行结果保存到top.log文件中,这样就能看到所有的进程了

pstree用法:查看进程树命令

pstree 是查看进程树的命令,也就是查看进程的相关性的命令。命令格式如下:

[root@localhost ~]# pstree [选项]

选项:

  • -p:菜单进程的 PID;
  • -u:显示进接的所属用户;

pstree命令查看进程树

语法:
pstree [选项]:更加直观的来看进程信息

选项 作用
-p 显示进程的PID
-u 显示进程的所属用户

案例1:
请以树状的形式显示进程的PID
pstree -p
案例2:
请以树状的形式显示进程的用户PID
pstree -u

[root@localhost ~]# pstree
systemd─┬─ModemManager───2*[{ModemManager}]
├─NetworkManager─┬─dhclient
│ └─2*[{NetworkManager}]
├─bluetoothd
├─rsyslogd───2*[{rsyslogd}] #有2个rsyslogd进程存在
├─rtkit-daemon───2*[{rtkit-daemon}]
├─sshd─┬─sshd───bash
│ ├─sshd───bash───top
│ └─sshd───bash───pstree #Pstree命令进程是在远程连接中被执行的
├─systemd-logind
└─wpa_supplicant
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