關於Linux下進程的詳解【進程查看與管理】

一、關於進程進程：已經啟動的可執行程式的運行實力進程的組成：一個進程包含內核中的一部分地址空間和一系列數據結構。其中地址空間是內核標記的一部分記憶體以供進程使用，而數據結構則用來紀錄每個進程的具體信息。最主要的進程信息包括：進程的地址空間圖進程當前的狀態（ sleeping、stopped ...

一、關於進程

　　進程：已經啟動的可執行程式的運行實力

　　進程的組成：一個進程包含內核中的一部分地址空間和一系列數據結構。其中地址空間是內核標記的一部分記憶體以供進程使用，而數據結構則用來紀錄每個進程的具體信息。

最主要的進程信息包括：

進程的地址空間圖
進程當前的狀態（ sleeping、stopped、runnable 等）
進程的執行優先順序
進程調用的資源信息
進程打開的文件和網路埠信息
進程的信號掩碼（指明哪種信號被屏蔽）
進程的屬主

PID ：進程 ID

每個進程都會從內核獲取一個唯一的 ID 值。絕大多數用來操作進程的命令和系統調用，都需要用 PID 指定操作的進程對象。

PPID ：父進程 ID

在 Unix 和 Linux 系統中，一個已經存在的進程必須“克隆”它自身來創建一個新的進程。當新的進程克隆後，最初的進程便作為父進程存在。

UID & EUID：真實用戶 ID 和有效用戶 ID

一個進程的 UID 是其創建者的身份標誌（也是對其父進程 UID 的複製）。通常只有進程的創建者和超級用戶才有操作該進程的許可權。
EUID 是一個額外的 UID，用來決定在任意一個特定時間點，一個進程有許可權訪問的文件和資源。對絕大多數進程而言，UID 和 EUID 是相同的（特殊情況即 setuid）

Niceness

一個進程的計劃優先順序決定了它能獲取到的 CPU 時間。內核有一個動態的演算法來計算優先順序，同時也會關註一個 Niceness 值，來決定程式運行的優先順序。

二、信號

　　信號屬於進程級別的中斷請求。它們可以作為進程間通信的手段，或者由終端發送以殺死、中斷、掛起某個進程。

　　Linux的信號列表：

[root@web ~]# kill -l
 1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL       5) SIGTRAP
 6) SIGABRT      7) SIGBUS       8) SIGFPE       9) SIGKILL     10) SIGUSR1
11) SIGSEGV     12) SIGUSR2     13) SIGPIPE     14) SIGALRM     15) SIGTERM
16) SIGSTKFLT   17) SIGCHLD     18) SIGCONT     19) SIGSTOP     20) SIGTSTP
21) SIGTTIN     22) SIGTTOU     23) SIGURG      24) SIGXCPU     25) SIGXFSZ
26) SIGVTALRM   27) SIGPROF     28) SIGWINCH    29) SIGIO       30) SIGPWR
31) SIGSYS      34) SIGRTMIN    35) SIGRTMIN+1  36) SIGRTMIN+2  37) SIGRTMIN+3
38) SIGRTMIN+4  39) SIGRTMIN+5  40) SIGRTMIN+6  41) SIGRTMIN+7  42) SIGRTMIN+8
43) SIGRTMIN+9  44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13
48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12
53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9  56) SIGRTMAX-8  57) SIGRTMAX-7
58) SIGRTMAX-6  59) SIGRTMAX-5  60) SIGRTMAX-4  61) SIGRTMAX-3  62) SIGRTMAX-2
63) SIGRTMAX-1  64) SIGRTMAX

常用信號：

9)SIGKILL：用來立即結束程式的運行。本信號不能被阻塞、處理和忽略。

15)SIGTERM：程式結束(terminate)信號。與SIGKILL不同的是該信號可以被阻塞和處理。通常用來要求程式自己正常（優雅地）退出。shell命令kill預設產生這個信號。

19)SIGSTOP：停止(stopped)進程的執行。註意它和terminate以及interrupt的區別：該進程還未結束，只是暫停執行。本信號不能被阻塞、處理或忽略。

三、ps命令

　　簡介：ps 命令就是最根本相應情況下也是相當強大地進程查看命令.運用該命令可以確定有哪些進程正在運行和運行地狀態、進程是否結束、進程有沒有僵死、哪些進程占用了過多地資源等等.總之大部分信息均為可以通過執行該命令得到

　　命令常用參數：ps【選項】

-e 顯示所有進程,環境變數
-f 全格式
-h 不顯示標題
-l 長格式
-w 寬輸出
a
顯示終端上地所有進程,包括其他用戶地進程

　　命令使用案例：

列出所有進程：

[root@web ~]# ps aux
USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root          1  0.0  0.7 190900  3796 ?        Ss   09:28   0:01 /usr/lib/syste
root          2  0.0  0.0      0     0 ?        S    09:28   0:00 [kthreadd]
root          4  0.0  0.0      0     0 ?        S<   09:28   0:00 [kworker/0:0H]
root          5  0.0  0.0      0     0 ?        S    09:28   0:00 [kworker/u256:
root          6  0.0  0.0      0     0 ?        S    09:28   0:00 [ksoftirqd/0]

[root@web ~]# ps ef
   PID TTY      STAT   TIME COMMAND
   918 pts/0    Ss     0:00 -bash USER=root LOGNAME=root HOME=/root PATH=/usr/lo
   949 pts/0    S      0:00  \_ bash XDG_SESSION_ID=4 HOSTNAME=172.16.234.111 TE
  1258 pts/0    R+     0:00      \_ ps ef XDG_SESSION_ID=4 HOSTNAME=172.16.234.1

列出類似進程樹的程式：

[root@web ~]# ps axjf
  PPID    PID   PGID    SID TTY       TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
     0      2      0      0 ?            -1 S        0   0:00 [kthreadd]
     2      4      0      0 ?            -1 S<       0   0:00  \_ [kworker/0:0H]
     2      5      0      0 ?            -1 S        0   0:00  \_ [kworker/u256:
     2      6      0      0 ?            -1 S        0   0:00  \_ [ksoftirqd/0]
     2      7      0      0 ?            -1 S        0   0:00  \_ [migration/0]

-l ：列出和當前用戶有關的進程　　-u 用戶：查看某一用戶的進程狀態

進程的五種狀態碼表示：

D 不可中斷(收到信號不喚醒和不可運行, 進程必須等待直到有中斷發生)
R 運行(正在運行或在運行隊列中等待)
S 中斷(休眠中, 受阻, 在等待某個條件的形成或接受到信號)
T 停止(進程收到SIGSTOP, SIGSTP, SIGTIN, SIGTOU信號後停止運行運行
Z 僵死(進程已終止, 但進程描述符存在, 直到父進程調用wait4()系統調用後釋放)

ps -aux 參數解釋

%CPU：占用的CPU使用率
%MEM：占用的記憶體 / 記憶體使用率
VSZ：占用虛擬記憶體 / 記憶體大小
RSS：占用的記憶體 / 記憶體大小
TTY：終端的次要裝置號碼 / 線路
STAT：該進程的狀態
START：進程開始時間
TIME：執行的時間
COMMAND：所執行的指令

註：在 STAT 欄目中：

< 表示高優先順序
n 表示低優先順序
s 包含子進程
+ 位於後臺的進程組

四、top命令

查看實時的進程狀態，實現動態監控進程，top 命令可以實時顯示系統當前活躍進程的總體信息及其占用的資源。

top - 16:21:00 up  6:52,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks:  95 total,   1 running,  94 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :   479664 total,   268788 free,    98624 used,   112252 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   362524 avail Mem

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
   407 root      20   0       0      0      0 S  0.3  0.0   0:01.19 xfsaild/dm+
     1 root      20   0  190900   3796   2584 S  0.0  0.8   0:02.00 systemd
     2 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd
     4 root       0 -20       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kworker/0:+
     5 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.57 kworker/u2+
     6 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.74 ksoftirqd/0
     7 root      rt   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 migration/0

top 命令的 -d 選項可以指定信息刷新的時間間隔。同時還有一些常用的交互命令

K：殺死一個進程，後面接進程的PID和指定需要處理的信號；預設值為15，強制殺死進程為9
M：按駐留記憶體使用率大小排序
P：按CPU使用率百分比大小排序
q：退出top程式
s：修改兩次信息刷新的時間間隔，預設單位為秒
W：將當前設置寫入~/.toprc文件中

top命令一些信息欄位含義：

1.系統運行時間和負載情況：

top - 10:45:08 up  1:19,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

系統當前時間
系統已運行的時長
登陸用戶數量
系統在5分鐘、10分鐘、15分鐘的負載情況；

註意 load average數據是每隔5秒鐘檢查一次活躍的進程數，然後按特定演算法計算出的數值。如果這個數除以邏輯CPU的數量，結果高於5的時候就表明系統在超負荷運轉了

2.任務：

Tasks:  97 total,   1 running,  96 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

Task-任務，分別顯示任務進程的總數量以及正在運行、睡眠、停止、僵死的進程數

3.CPU狀態：

%Cpu(s):  1.0 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 98.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st

us：用戶空間占用CPU的百分比
sy：系統空間占用CPU的百分比
ni：改變過優先順序的進程占用CPU的百分比
id：空閑CPU的百分比
wa：IO等待占用CPU的百分比
hi：處理硬體中斷的CPU時間（Hardware IRQ）
si：處理軟體中斷的CPU時間（Software Interrupts）
st：這個虛擬機被hypervisor偷去的CPU時間（譯註：如果當前處於一個hypervisor下的vm，實際上hypervisor也是要消耗一部分CPU處理時間的）

註：在這裡CPU的使用比率和windows概念不同，如果你不理解用戶空間和內核空間——>傳送門：https://www.cnblogs.com/sparkdev/p/8410350.html

4.記憶體使用：

KiB Mem :   479664 total,   278252 free,    89548 used,   111864 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   371568 avail Mem

第一行是物理記憶體使用，第二行是虛擬記憶體使用(交換空間) 記憶體顯示以KB為單位，物理記憶體顯示如下:全部可用記憶體、空閑記憶體、已使用記憶體、緩衝記憶體。交換部分顯示的是：全部、空閑、已使用、總的可使用記憶體。

5.各進程任務狀態監控：

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
     1 root      20   0   43400   3736   2568 S  0.0  0.8   0:01.71 systemd
     2 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd
     4 root       0 -20       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kworker+

PID：進程ID，進程的唯一標識符

USER：進程所有者的實際用戶名。

PR：進程的調度優先順序。這個欄位的一些值是'rt'。這意味這這些進程運行在實時態。

NI：進程的nice值（優先順序）。越小的值意味著越高的優先順序。負值表示高優先順序，正值表示低優先順序

VIRT：進程使用的虛擬記憶體。進程使用的虛擬記憶體總量，單位kb。VIRT=SWAP+RES

RES：駐留記憶體大小。駐留記憶體是任務使用的非交換物理記憶體大小。進程使用的、未被換出的物理記憶體大小，單位kb。RES=CODE+DATA

SHR：SHR是進程使用的共用記憶體。共用記憶體大小，單位kb

S：這個是進程的狀態。它有以下不同的值:

D - 不可中斷的睡眠態。
R – 運行態
S – 睡眠態
T – 被跟蹤或已停止
Z – 僵屍態

%CPU：自從上一次更新時到現在任務所使用的CPU時間百分比。

%MEM：進程使用的可用物理記憶體百分比。

TIME+：任務啟動後到現在所使用的全部CPU時間，精確到百分之一秒。

COMMAND：運行進程所使用的命令。進程名稱（命令名/命令行）

還有許多在預設情況下不會顯示的輸出，它們可以顯示進程的頁錯誤、有效組和組ID和其他更多的信息。

參考：

https://www.cnblogs.com/zhoug2020/p/6336453.html

https://www.cnblogs.com/ftl1012/p/top.html