Linux学习笔记——进程管理

这里只简单介绍Linux进程管理的几个简单指令，不涉及原理。

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查看当前在线用户的情况

who 命令显示关于当前在本地系统上的所有用户的信息。

这里的 who 主要显示用户名、TTY、登录日期和时间，如果用户是从一个远程机器登录的，那么该机器的主机名也会被显示出来。
语法

who -[abdHlst..] [user]
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常用参数

• -a 等同于 -bdprtTu
• -b 系统最近启动时间和日期
• -d 打印一个僵死的进程（显示没有被 init 重新生成的所有到期的进程）
• -h 打印一个标题
• -l 列出登录进程
• -p 列出活动进程
• -r 显示当前的运行级别
• -s 仅列出名字、线路和时间字段。这个标志是缺省值；因此，who 和 who -s 命令是等效的。
• -t 显示 root 用户上一次用 date 命令对系统时钟做的更改。如果 date 命令自从系统安装以来未被运行过，who -t 命令不产生输出。

示例
who -a

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查看整个系统内部运行的进程状况

Linux ps(英文全拼process status) 命令用于显示当前进程的状态，类似于 windows 的任务管理器。

语法

ps [options] [--help]
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常用参数

• -A 列出所有的进程
• -w 显示加宽可以显示较多的咨询
• au 显示较详细的信息
• aux 显示显示所有包含其他使用者的进程（包含没有终端的程序）

au(x) 输出格式：

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
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• USER：进程所有者
• PID：进程的ID
• %CPU：进程占用的CPU使用率
• %MEM：进程占用的虚拟内存大小
• VSZ(Virtual Memory Size)：进程占用的虚拟内存大小(这是Linux给进程的内存大小，并不代表进程已经使用了这些内存）。
• RSS(Resident Set Size)：驻留集大小，这是进程当前加载所有页面的大小，由于共享库的存在，可能并不是实际占用内存大小。

VSZ 和 RSS 的具体说明可以参考这篇文章。

• TTY：终端的次要装置号码(minor device number of tty)
  

TTY 的详细说明可以参考这篇文章。

• STAT：该进程的状态：

1. D 无法中断的休眠状态（通常 IO 的进程）；
2. R 正在运行可中在队列中可过行的；
3. S 处于休眠状态；
4. T 停止或被追踪；
5. W 进入内存交换（从内核2.6开始无效）；
6. X 死掉的进程（从来没见过）；
7. Z 僵尸进程；
8. < 优先级高的进程;
9. N 优先级较低的进程;
10. L 有些页被锁进内存；
11. s 进程的领导者（在它之下有子进程）；
12. l 多进程的（使用 CLONE_THREAD, 类似 NPTL pthreads）；
13. + 位于后台的进程组；

• START：进程开始时间
• TIME：进程执行的时间
• COMMAND：所执行的指令。

示例
我们可以利用管道来寻找包含指定信息的进程：

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终止进程

Linux kill 命令用于删除执行中的程序或工作。kill 可将指定的信息送至程序，预设的信息为 SIGTERM(15)，可将指定程序终止。若仍无法终止该程序，可使用 SIGKILL(9) 信息尝试强制删除程序。程序或工作的编号可利用 ps 指令或 jobs 指令查看。

语法

kill [-s <信息名称或编号>][程序] 或 kill [-l <信息编号>]
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常用参数

• -l <信息编号> 若不加<信息编号>选项，则-l参数会列出全部的信息名称。
• -s <信息名称或编号> 指定要送出的信息。
• [程序] 　[程序] 可以是程序的 PID 或是 PGID，也可以是工作编号。

使用 kill -l 命令列出所有可用信号。
最常用的信号是：

• 1(HUP)：重新加载进程。
• 9(KILL)：杀死一个进程。
• 15(TERM)：正常停止一个进程。

示例
杀死一个进程，可以使用 kill -9 PID 或者 kill -SIGKILL PID 即可。

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查看当前进程的环境变量

可以使用 env 命令查看当前用进程的环境变量。

Linux下的环境变量格式为：key=value:value:value...

如果想查找指定 key 的环境变量，可以使用 env | grep key 或者 echo $key。

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任务管理器

Linux 的 top 指令类似于 Windows 下的任务管理器，能够动态显示每个进程的状态。

语法

top [选项]
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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 top 命令重定向到文件中；
• -n 次数 指定 top 命令执行的次数；
• -p 进程PID 仅查看指定 ID 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 命令的显示窗口中，还可以使用如下按键，进行一下交互操作：

• ?/h 显示交互模式的帮助；
• P 按照CPU的使用率排序，默认选项；
• 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；

示例

下面解释一下命令的输出。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：

• 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；
• 第二部分从第六行开始，显示的是系统中进程的信息；

下面先来说明第一部分的作用：

• 第一行为任务队列信息，具体内容如下表所示：

• 第二行为进程信息，具体内容如下表所示：

• 第三行为 CPU 信息，具体内容如下表所示：

• 第四行为物理内存信息，具体内容如下表所示：

• 第五行为交换分区(swap)信息，具体内容如下表所示：
  | 内容 | 说明 |
  |–|–|
  | 947.2 total | 交换分区（虚拟内存）的总大小，单位为MB |
  | 947.2 free | 已经使用的交换分区的大小 |
  | 0.0 used | 空闲交换分区的大小 |
  | 6358.6 avail Mem | 可用交换区总量 |

我们通过 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。

再来看 top 命令的第二部分输出，主要是系统进程信息，各个字段的含义如下：

• 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。

更具体的信息可以查看这篇文章。